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地球观测相关的资讯

  • 段振豪任国际重大科学计划“地球深部碳观测”共同主席
    日前,中国科学院地质与地球物理研究所段振豪研究员接到国际重大科学计划——地球深部碳观测(Deep Carbon Observatory)秘书长Constance Bertka来函,聘请他担任该重大研究计划的共同主席,主管该计划的四个方向之一:碳的物理化学。   今年九月,该计划的创始人委员会推选段振豪研究员担任这一职务。作为共同主席,他近期的工作包括组织一个由世界各国知名学者组成的科学指导委员会,领导该委员会开展未来两年的研究工作,招收美国与其它国家合作培养的博士后,起草未来十年的研究规划。担任这一职务后,段振豪研究员将领导国际上的科学家(包括知名科学家)一起开展前沿性研究工作。   作为“碳的物理化学”这一方向的第一负责人,段振豪研究员亦被选为该重大计划的执委会委员,该委员会成员包括美国、英国、法国、俄罗斯等国的院士和美国、日本、加拿大的知名教授。该执委会的前身为创始人委员会,其任务是为该重大计划的发起、组织、规划献计献策,其成员是由主要国家的十分有影响的科学家领导组成,中科院地质地球所朱日祥院士为该委员会委员。今后该计划运行将由执委会执行。   地球深部碳观测重大研究计划是由美国前矿物协会主席Robert Hazen博士和卡耐基地球物理研究所所长Russell Hemley院士发起、并由Sloan基金委资助的重大国际研究计划。该计划希望带动全世界10亿美元的投入和1000名科学家参与,其研究方向包括深部生命、深部碳库和通量、能源与环境,碳的物理化学。该计划对深部的定义是:从CO2的临界压力所对应的深度(约73大气压、地表以下500米)到地核(约6370公里)。为鼓励有志的年轻人参加这一研究,未来两年碳的物理化学这一方向将利用25万美元招收3-4名博士后。
  • “地球观测与导航”重点专项拟立项的2018年度项目公示
    p   根据《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》(国发[2014]11号)、《国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》(国发[2014]64号)、《科技部、财政部关于印发& lt 国家重点研发计划管理暂行办法& gt 的通知》(国科发资[2017]152号)等文件要求,现将“高性能计算”等8个重点专项的2018年度拟立项项目信息进行公示(详见附件1-8)。 /p p   公示时间为2018年5月7日至2018年5月11日。对于公示内容有异议者,请于公示期内以传真、电子邮件等方式提交书面材料,逾期不予受理。个人提交的材料请署明真实姓名和联系方式,单位提交的材料请加盖所在单位公章。联系人和联系方式如下: /p p   “地球观测与导航”重点专项 /p p   联系人:徐泓 /p p   联系电话:010-68104417 /p p   传真:010-68338012 /p p   电子邮件:xuhong@htrdc.com /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项拟立项的2018年度项目公示清单 /strong /span /p p style=" text-align: center " img title=" 2018-05-13_182840.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/0a609fd7-be4e-4e6c-94b6-8e5e1a6924c3.jpg" / /p p   附件: a style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201805/ueattachment/1da40778-5f3b-4ec4-9dd5-b5154017aeff.pdf" span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项拟立项的2018年度项目公示清单.pdf /span /a /p p /p
  • “地球观测与导航”重点专项拟立项的2017年度项目公示
    p   根据《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》(国发[2014]11号)、《国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》(国发[2014]64号)、《科技部、财政部关于改革过渡期国家重点研发计划组织管理有关事项的通知》(国科发资[2015]423号)等文件要求,现对“先进轨道交通”等9个重点专项2017年度拟立项的项目信息进行公示(详见附件)。 /p p   公示时间为2017年6月5日至2017年6月9日。对于公示内容有异议者,请于公示期内以传真、电子邮件等方式提交书面材料,逾期不予受理。个人提交的材料请署明真实姓名和联系方式,单位提交的材料请加盖所在单位公章。联系人和联系方式如下: /p p    strong “地球观测与导航”重点专项 /strong /p p   联系人:徐泓 /p p   联系电话:010-68104417 /p p   传真:010-68338012 /p p   电子邮件:xuhong@htrdc.com /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项拟立项的2017年度项目公示清单 /strong /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/a42fbf54-a8aa-46d5-b13c-8fb36d794380.jpg" style=" " title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/ba4ac629-7f6e-4ec9-b699-36fc68b7d6ad.jpg" style=" " title=" 2.jpg" / /p p   附件: span style=" line-height: 16px color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " a href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201706/ueattachment/2d446fb9-dda1-47ac-8e65-8b13bb17c58b.pdf" style=" line-height: 16px color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " 国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项拟立项的2017年度项目公示清单.pdf /a /span /p
  • 高光谱成像等技术纳入“地球观测与导航”重大专项申报指南
    2月19日,科技部发布“地球观测与导航”等10项重点专项2016年度项目申报指南通知。“地球观测与导航”重点专项围绕新机理新体制先进遥感探测技术、空间辐射测量基准与传递定标技术、高性能空天一体化组网监测系统技术、地球系统科学与区域监测遥感应用技术、导航定位新机理与新方法、导航与位置服务核心技术、全球位置框架与位置服务网技术体系、城市群经济区域与城镇化建设空间信息应用服务示范、重点区域与应急响应空间信息应用服务示范等9个方向,共部署45个重点任务。按照分步实施、重点突出原则,2016年启动7个方向15个重点任务的部署,专项实施周期为5年。 本项目涉及技术包含“关键技术攻关类”、“关键技术攻关类与应用示范类”、“基础前沿类”、“重大共性关键技术类”等几大类,列入关键技术攻关类的有:静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术、静止轨道全谱段高光谱探测技术、大气辐射超光谱探测技术、超敏捷动中成像集成验证技术、基于分布式可重构航天遥感技术、面向遥感应用的微纳卫星平台载荷一体化技术。全文如下: “地球观测与导航”重点专项2016年度项目申报指南 依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,按照《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》及《国务院印发关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》精神,科技部会同有关部门,组织编制了国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项的实施方案,在此基础上启动该专项2016年度项目部署,并发布本指南。本专项围绕新机理新体制先进遥感探测技术、空间辐射测量基准与传递定标技术、高性能空天一体化组网监测系统技术、地球系统科学与区域监测遥感应用技术、导航定位新机理与新方法、导航与位置服务核心技术、全球位置框架与位置服务网技术体系、城市群经济区域与城镇化建设空间信息应用服务示范、重点区域与应急响应空间信息应用服务示范等9个方向,共部署45个重点任务。按照分步实施、重点突出原则,2016年启动7个方向15个重点任务的部署,专项实施周期为5年。针对重点任务中的研究内容,以项目为单位进行申报。项目下设课题数原则上不超过5个,每个课题承担单位原则上不超过5个。本专项2016年部署项目的申报指南如下:1.“新机理新体制先进遥感探测技术”方向1.1静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术(关键技术攻关类)研究内容:面向同时兼顾高空间分辨率、高时效观测能力的各类区域性监测任务要求,开展不低于2.5m分辨率的静止轨道光学相机系统技术研究,包括基于天地一体化的静止轨道空间轻型相机系统总体技术、相机自适应光学检测与控制技术、静止轨道高分辨率相机稳像技术等研究;完成全尺寸地面原理样机的研制,对关键技术进行地面试验验证,为发展静止轨道高分辨率光学卫星提供技术支撑,服务于我国高分辨率海陆安全监测、突发灾害探测等重大应用需求。考核指标:实现静止轨道不低于2.5m空间分辨率的全色对地成像和不低于5m分辨率的多光谱对地成像,实现单帧幅宽不小于100km×100km,成像质量MTF×SNR优于5(太阳高度角20° 、地面反射率0.05)。实施年限:5年拟支持项目数:2项1.2 静止轨道全谱段高光谱探测技术(关键技术攻关类)研究内容:针对防灾减灾、环境、农业、林业、海洋、气象和资源等领域高光谱遥感的应用需求,开展静止轨道高光谱成像技术研究,突破全谱段高光谱高灵敏探测、大口径低温光学集成装调、超大规模高灵敏度面阵红外探测器组件、高精度定标与反演等关键技术,形成波段范围覆盖紫外至长波红外的全谱段高光谱成像原理样机系统,为静止轨道高光谱探测技术及应用的跨越式发展奠定基础。考核指标:研制空间分辨率不低于25m(紫外至近红外波段)、50m(短波红外至中波红外波段)、100m(长波红外波段),波段范围0.3μ m~12.5μ m,光谱分辨率不低于0.01λ 、波段可编程,单帧幅宽不小于400km的高光谱成像原理样机系统。实施年限:5年拟支持项目数:3项1.3 大气辐射超光谱探测技术(关键技术攻关类)研究内容:针对大气痕量气体的临边和天底超光谱探测需求,开展大气辐射超光谱探测仪总体技术研究,进行指标体系和总体方案设计;开展高效率干涉成像技术研究,实现高性能干涉仪的设计和装调,突破高精度高稳定性机构控制技术、激光计量技术;开展低温光学和系统制冷技术研究;开展红外傅里叶变换光谱仪高精度定标技术研究;研制大气辐射超光谱探测仪工程样机;突破数据预处理和气体反演技术,开发数据处理软件系统。考核指标:谱段:3.2μ m~15.4μ m;光谱分辨率不低于1.25px-1(天底)、0.375px-1(临边);空间分辨率(@705km)不低于0.5km×5km(天底)、2.3km×23km(临边);幅宽不低于5.3km×8.5km(天底)、37km×23km(临边);辐射测量精度:0.3K;光谱定标精度:0.2px-1;信噪比不低于30:1。实施年限:5年拟支持项目数:2项1.4 超敏捷动中成像集成验证技术(关键技术攻关类)研究内容:面向高分辨率、高效率、高价值对地观测卫星发展需求,开展超敏捷、动中成像技术攻关。完成动中成像模式的总体设计;完成高分辨率相机成像质量保证技术攻关,确保实现图像的高辐射质量和高几何质量;完成姿态快速机动并稳定控制技术攻关、动中成像高平稳姿态控制技术攻关,开发相关的核心控制部件并完成系统闭环验证;构建动中成像集成验证系统,模拟在轨动中成像过程,进行姿态机动与相机成像集成试验验证。考核指标:相机角分辨率:优于0.5μ rad;姿态机动速度:绕任意轴机动25° 并稳定时间不超过10s;最大角速度不低于6° /s;最大角加速度:不低于1.5° /s2;动中成像过程姿态稳定度优于5×10—4 ° /s(三轴,3σ );系统在轨传函:≥ 0.1(Nyquist频率);图像目标定位精度:常规推扫优于5m,动中成像优于30m(星下点,无控制点)。实施年限:3年拟支持项目数:1—2项2.“高性能空天一体化组网监测系统技术”方向2.1 基于分布式可重构航天遥感技术(关键技术攻关类)研究内容:面向应急遥感等迫切任务需求,开展基于分布式可重构航天器的智能遥感技术与方法研究;开展航天器空间分布方式、可重构方法与遥感技术的关联性研究。开展凝视、推扫、视频与多星组网的多种成像模式相结合研究;研究空间多航天器空间遥感探测系统的分布式测量方法、通信组网与数据共享机制;研究快速自动合成与高精度定位以及分布式航天器组网系统技术。开展具有实时姿态、位置、时间和自标定等综合信息能力的智能化载荷系统标准研究;形成标准化的分布式姿态测量与控制模块,网络化通信与数据共享模块,高精度遥感模块三大核心能力。考核指标:完成6~8颗分布式可重构卫星试验样机,实现分布式可重构卫星集群姿态测量、通信、测控和成像功能验证,完成分布式可重构遥感卫星网络演示系统;姿态测量与控制模块,总重量小于1kg,实现三轴姿态测量精度优于10″ ,角速度测量精度优于0.001° /s,角度控制精度优于0.02° 。数据通信与共享模块重量小于1kg,功耗小于1W,其包括星间通信数率大于30Kbps,距离大于20km,星地数据通信包括测控与数传,其中测控数据率上下行均大于30Kpbs,数传大于10Mpbs。高精度载荷模块重量小于5kg,对地分辨率优于4m,幅宽大于8km;系统具有自主成像的能力,无控制点图像定位精度优于100m,通过半物理仿真演示验证在全球任意地点达到在2小时内实现快速重访。实施年限:5年拟支持项目数:3项2.2 面向遥感应用的微纳卫星平台载荷一体化技术(关键技术攻关类)研究内容:面向多尺度实时敏捷全球覆盖的需求,开展20kg量级卫星的平台载荷一体化总体技术研究;构建标准化的微纳型遥感载荷单元与微纳型姿态测量控制单元,能源流单元和信息流单元。开展面向微纳型遥感卫星在轨遥感参数自标定和互标定技术研究,并通过地面演示验证;研究部署地球空间环境探测传感器微型化与集成设计技术,如空间大气、粒子辐射、电磁场、微重力等探测。突破探测微传感器关键技术,及其与微纳星微平台一体化设计和集成技术。建立低成本货架式微纳型遥感卫星技术体制;开展基于商业器件的批量化微纳卫星遥感系统的建造技术、标准化模块、载荷的集成、测试方法研究;完善微纳型遥感卫星的建造规范,为未来实现百颗量级微纳卫星遥感编队奠定技术基础。考核指标:完成20kg量级一体化微纳型遥感卫星系统以及相应的演示验证。完成微纳型遥感卫星的姿态标准化单元,完成微纳型遥感卫星的能源系统标准化单元,实现整星功耗大于20W的能源有效分配和电源系统的可靠性;对信息流标准化单元,基于商业器件实现遥感信息、测控信息、数据传输等的信息流统一处理。通过地面演示验证微纳型遥感卫星在轨载荷单元与姿态参数的互标定精度优于2,载荷系统的内部自标定精度优于0.2。实施年限:5年拟支持项目数:2项3.“地球系统科学与区域监测遥感应用技术”方向3.1 基于国产遥感卫星的典型要素提取技术(重大共性关键技术与应用示范类)研究内容:研究并建立全球多尺度典型要素标准体系和全球典型要素信息提取技术规范;研究国产低—中—高分辨率卫星遥感影像无场几何定标与验证技术、大规模境外多源遥感数据高精度协同处理技术;研究全球典型要素自动识别、快速提取与定量遥感技术,研究全球典型要素的增量更新技术;研究毫米级全球历元地球参考框架(ETRF)构建关键技术;形成典型要素协同生产技术体系,开展地表特征、资源、环境、矿产、生态、减灾典型要素信息提取示范应用。考核指标:标准体系覆盖全球多尺度数字正射影像(DOM)、数字高程模型(DEM)、数字地表模型(DSM)、地形核心要素、水体、湿地、人造地表、耕地、冰川和永久积雪、森林、草地、灌木地、裸地、矿产开发地、碳酸盐岩区、盐碱地、石漠及荒漠化地等典型要素,满足10m~20m地表覆盖分类要求;信息提取技术能够支持我国主要自主卫星数据产品的快速处理,典型要素提取自动化程度达到80%以上,精度达到像元和亚像元级;全球尺度DOM数据产品分辨率优于2.5m、DEM数据产品分辨率优于10m、无控平面和高程精度优于5m、地形核心要素矢量数据产品精度不低于1:5万;境外重点区域DOM数据产品分辨率优于1m、DEM数据产品分辨率优于5m、无控平面精度优于3m、无控高程精度优于2m、地形核心要素矢量数据产品精度不低于1:1万;水体、湿地、人造地表、耕地、冰川和永久积雪、森林、草地、灌木地、裸地、矿产开发地、碳酸盐岩区、盐碱地、石漠及荒漠化地等要素数据产品分辨率达到10m~20m、要素信息提取准确率不低于85%;建立毫米级全球历元地球参考框架技术体系。生产全球3~5个典型区域的要素信息产品。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项有关说明:鼓励产学研结合3.2 地球资源环境动态监测技术(重大共性关键技术类)研究内容:研究全球典型区域资源、能源、生态环境、自然灾害的监测指标体系,研究任务驱动的多源国产卫星协同立体监测、预警、应急调查技术,研究面向环境要素应急与监测耦合遥感观测技术,研究天地联合多时空尺度监测数据在线融合处理及协同分析技术,研究基于多源多时相卫星影像的全球尺度及典型区域地表覆盖、自然灾害、资源能源开采环境、生态环境等标志性特征的高可信变化检测、分析评价、模拟预测技术;研究天地联合多时空尺度近地空间环境监测关键技术;形成地球资源环境动态监测技术体系,开展相关领域的应用示范。考核指标:监测指标体系覆盖全球典型区域资源、能源、生态与健康环境、自然灾害动态变化要素与特征,满足资源环境动态监测要求;高价值时敏目标监测精度优于90%、虚警率小于5%;实现至少15类遥感载荷的多源数据融合与协同处理;对重大基础设施的形变监测精度优于3mm/年,形变时间序列监测精度优于4mm;具备资源与环境要素的年度监测能力,全球尺度产品空间分辨率不低于30m、重点区域产品空间分辨率不低于10m;全球典型区域自然灾害、资源能源开采地、湿地和森林等生态环境敏感因子的变化检测准确度大于85%;动态观测数据驱动的典型自然灾害实时模拟精度达到85%、时效性高于亚小时;天地联合监测区域尺度200km~1000km,获取空间环境信息要素不少于4类,数据处理周期不超过2小时。选择3~5个领域开展应用示范。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项有关说明 :鼓励产学研结合4.“导航定位新机理与新方法”方向4.1 高精度原子自旋陀螺仪技术(基础前沿类)研究内容:针对海洋资源勘探对水下探测器长航时高精度导航技术需求,开展高精度原子自旋陀螺的理论与方法研究及关键技术攻关,研制原理样机;同时,探索面向便携式自主导航的金刚石色心原子陀螺的理论与方法,研制原理验证样机。考核指标:探索导航定位新机理与新方法,并研制两类高性能原子自旋陀螺样机:(1)高精度原子自旋陀螺原理样机,实现漂移优于0.0001° /h;(2)金刚石色心原子陀螺原理验证样机,实现漂移优于10° /h。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项4.2 海洋大地测量基准与海洋导航新技术(基础前沿类)研究内容:面向海洋资源环境探测、水下导航定位的应用需求,研究海底大地测量基准建立和陆海基准的无缝连接技术,构建陆海(含海底)一致的、连续动态的海洋区域高精度大地测量基准和位置服务系统,包括高程基准(大地水准面);研究水下参考框架点建设与维护和陆海大地水准面无缝连接等技术方法;完成水下方舱设计、标校和测试方案论证与试验;研究海洋(水面、水下)融合导航技术和重力匹配导航技术,研制海底信标、重力和惯性定位相融合的水下综合导航设备。考核指标:海底大地控制点坐标精度优于± 0.5m;1×1海洋重力异常图精度优于± 3~5mGal;大地水准面精度优于125px。最大工作水深不小于3000m。水下定位精度优于± 10m;实时重力测量处理精度优于± 3mGal。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项5.“导航与位置服务核心技术”方向5.1 协同精密定位技术(基础前沿与关键技术攻关类)研究内容:面向大众用户对室内外无缝定位服务的需求,研究高可靠性、高可扩展性的协同精密定位服务平台架构;联合通信与卫星导航技术,建立协同定位平台和A—GNSS服务技术体系;以云计算、云存储技术为基础,突破海量基准站实时观测数据安全管理及精密定位增强信息分布式处理技术;开展基于通信、卫星导航等多源协同定位关键技术研究;突破面向大众应用的高性能、低成本协同精密终端关键技术;开展云平台精密定位信息安全及基于性能分级服务关键技术研究;联合多卫星系统、全球覆盖地面基准站网及地面通信网络,研制面向大众用户的协同精密定位关键器件和自主可控的协同精密定位服务平台,开展应用示范。考核指标:能够实时处理联合全球和我国的GNSS基准站数据,处理能力不少于2000个站;实现秒级更新的卫星轨道、钟差及相关参数联合处理,满足亚纳秒至毫秒级精度的授时服务,以及毫米级至亚米级的定位服务;大众用户室外定位精度优于0.5m,授时精度优于1ns;形成相关技术标准规范建议,平台服务用户能力不少于1千万,每日定位处理能力不少于100亿次。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项5.2 室内混合智能定位与室内GIS技术(关键技术攻关类)研究内容:围绕室内复杂环境智能定位与多体系位置自适应和应用服务等关键科学问题,面向大型复杂公共场所的安全监控与预警和应急救援与管理等重大应用需求,研究开发基于地面基站的无线定位或室内特征匹配等混合智能室内定位技术,通过导航电文的精确坐标定位数据、室内多种无线通讯信号、室内特征的位置信息等,构建大范围高精度室内混合定位示范系统,开发新型的核心芯片,研制室内GIS软件。重点研究以下关键技术:无线定位信号载波频率及导航电文播发协议,室内特征获取与计算;地面基站及无线广播发射机关键技术;接收机核心芯片(射频前端及接收机基带信号SoC芯片)关键技术;接收机基带信号处理及定位、室内特征匹配与定位算法;室内定位接收机开发,室内GIS研制,室内位置服务应用系统构建。考核指标:室内定位精度优于1m;室内图像匹配精度达到亚像素;建立室内定位示范系统,定位区域可以覆盖大型城市,复杂建筑群广场面积达到50万平米以上,超大型机场日客流量超过20万;完成室内定位系统基准站研发和室内定位接收机核心芯片及算法的开发、室内特征匹配与室内GIS研制;形成室内无线定位技术国家标准建议,核心理论方法论文不少于3篇,自主核心专利不少于10项。实施年限:5年拟支持项目数:3项有关说明:鼓励产学研结合,鼓励配套支持经费 5.3 全空间信息系统与智能设施管理(基础前沿类)研究内容:围绕人机物混合的三元世界的全测度空间信息获取、处理、分析的关键科学与技术问题,探索多元空间协同表达与时空基准、全尺度空间数据模型、设施信息标准化模型等理论方法,攻克多尺度多模态大数据归一化、多元空间数据分析模型与态模型耦合、全空间信息符号化表达与可视化等前沿核心技术,研制具有原始创新、世界领先的全空间信息系统原型,构建城市基础设施管理示范应用系统,促进我国地理信息系统创新发展。考核指标:理论上原始创新,核心理论方法的标志性论文不少于50篇,自主核心专利不少于20项;新型空间数据处理与分析算法不少于100种,实时动态可视化三角面片超过100万量级,GB级空间数据可视化速度优于秒级;研制适用国内大城市公用设施管理的示范系统,示范验证系统可管理物件超过百万件。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项有关说明:鼓励产学研结合6. 全球位置框架与位置服务网技术体系6.1 广域航空安全监控技术及应用(关键技术攻关类)研究内容:面向应对运输航空突发安全事件和管控通用航空安全风险的需求,研究基于自主PNT资源和通信资源的广域航空安全监测网技术架构、航空器飞行动态信息一致性/完好性/安全性保障与风险评估技术;研究星基自动相关监视和多照射源低空监视等全空域航空器高精度定位技术;研究高风险航迹追踪识别与风险预警技术;研究北斗机载设备检测与适航评估技术;研制构建功能性验证系统,针对运输航空和通用航空开展验证性应用示范工作;为建立广域航空安全监控网、提升国家空域安全监控能力进行技术探索与储备。考核指标:建立具备全球覆盖能力的全空域航空安全监视及风险预警实验平台、具备模拟北斗最低性能及高精度增强模拟等能力的实验平台,搭建广域航空安全监控网功能验证系统,形成广域航空安全监视网技术架构和技术规范。航空器运行风险识别符合ICAO DOC4444要求,告警位置信息不低于1次/min;北斗机载设备安全评估符合SAE ARP4761和CAR25.1309要求;监视航空器数量大于1000架,监视数据更新时间小于10s,三维位置精度优于2m、三维速度精度优于0.1m/s、时间精度优于20ns(95%置信度);3000m及以下非合作目标监视范围不小于120 km×120 km,水平定位精度优于50m,矢量速度精度优于1m/s,数据更新率不低于1次/s。实施年限:4年拟支持项目数:1—2项7. 重点区域与应急响应空间信息应用服务示范7.1 区域协同遥感监测与应急服务技术体系(关键技术攻关与应用示范类)研究内容:研究区域应急响应空天地组网遥感监测应急服务体制机制,研究应用机理并确立应用需求和技术指标体系;研究基于卫星普查观测、浮空器定点观测、长航时无人机巡航观测、轻小型无人机重点观测、地面移动终端信息实时采集的空天地一体化协同观测和应用系统总体技术;突破区域空间应急信息链构建、突发事件空间信息聚合分析、应急决策支持等共性关键技术,研建区域应急响应空间信息服务规范标准,构建“一带一路”、边境口岸等重点敏感区域的突发事件应急服务系统,以重点区域和典型突发事件为案例,开展规范、技术体系与系统集成方案的应用示范。考核指标:形成完整的空天地组网遥感监测应急服务运行标准体系和技术规范,支撑重点区域观测信息获取实现优于小时量级的覆盖频度、突发事件响应时间优于2小时能力,协同观测至少包括亚米级高分卫星遥感、低空遥感与地面移动终端等3类监测手段,实现分米级移动信息采集;完成应急服务演示系统研制,系统应具备满足应用部门功能与性能需求的应急响应指挥、信息获取、资源规划部署、调度、应急信息获取与管理、综合分析与信息产品生成、应急决策等能力;应用示范应包括“一带一路”沿线相关边境口岸、敏感地区城镇以及境外重点区域,构建至少1个区域空间信息服务与应急指挥示范平台。实施年限:3年拟支持项目数:2项有关说明:鼓励产学研结合
  • 中国科学院遥感与数字地球研究所大气环境遥感综合观测平台采购项目进行公开招标
    p   近日,中国政府采购网发布公告称,东方国际招标有限责任公司受中国科学院遥感与数字地球研究所委托,根据《中华人民共和国政府采购法》等有关规定,对中国科学院遥感与数字地球研究所大气环境遥感综合观测平台采购项目进行公开招标,预算达530万元。 /p p   一、项目名称:中国科学院遥感与数字地球研究所大气环境遥感综合观测平台采购项目 /p p   项目编号:OITC-G190360585 /p p   项目联系方式: /p p   项目联系人:耿佳 任伟松 孙姗姗 /p p   项目联系电话:010-68290526/0515/0509 /p p   二、采购单位联系方式: /p p   采购单位:中国科学院遥感与数字地球研究所 /p p   地址:北京市朝阳区大屯路甲20号北 /p p   联系方式:010-68290526/0515/0509 /p p   三、代理机构联系方式: /p p   代理机构:东方国际招标有限责任公司 /p p   代理机构联系人:耿佳 任伟松 孙姗姗010-68290526/0515/0509 /p p   代理机构地址: 北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层01室 /p p   四、招标文件的发售时间及地点等: /p p   预算金额:530.0 万元(人民币) /p p   时间:2019年05月13日 09:00 至 2019年05月20日 17:00(双休日及法定节假日除外) /p p   地点:www.o-science.com /p p   招标文件售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 /p p   招标文件获取方式:登录东方在线www.o-science.com注册并购买 /p p   五、采购项目的名称、数量、简要规格描述或项目基本概况介绍: /p table align=" center" border=" 1" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" border: none font-family: " microsoft=" " line-height:=" " vertical-align:=" " margin:=" " 0px=" " padding:=" " border-spacing:=" " color:=" " white-space:=" " background-color:=" " tbody style=" border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px padding: 0px " tr style=" border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px padding: 0px height: 30px " class=" firstRow" td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px word-break: break-all " width=" 30" height=" 30" align=" center" valign=" middle" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 包号 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 123" height=" 30" align=" center" valign=" bottom" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 货物名称 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px word-break: break-all " width=" 79" height=" 30" align=" center" valign=" bottom" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 数量 span style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant-ligatures: inherit font-variant-caps: inherit font-weight: inherit " (套) /span /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 98" height=" 30" align=" center" valign=" bottom" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 简要技术规格 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: top margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 100" height=" 30" align=" center" valign=" bottom" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 是否允许采购进口产品 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 84" height=" 30" align=" center" valign=" bottom" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 采购预算 /span /p /td /tr tr style=" border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px padding: 0px height: 30px " td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 40" height=" 30" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 1 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 123" height=" 30" p style=" border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 大气环境遥感综合观测平台 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 79" height=" 30" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 1 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: top margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 98" height=" 30" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 详见具体技术参数部分 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: top margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 100" height=" 30" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 是 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: top margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px word-break: break-all " width=" 93" height=" 30" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 530万元 /span /p /td /tr /tbody /table p   六、投标截止时间:2019年06月03日 14:00 /p p   七、开标时间:2019年06月03日 14:00 /p p   八、开标地点: /p p   北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层第2会议室 /p p   附件: img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif" style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " / a href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201905/attachment/37726bba-2b7d-44ad-af0c-131947f75e96.doc" title=" 遥感所大气设备招标文件第二册 发售版.doc" style=" text-decoration: underline font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " 遥感所大气设备招标文件第二册 发售版.doc /span /a span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " ; /span /p p style=" line-height: 16px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " & nbsp & nbsp & nbsp /span img style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif" / a style=" text-decoration: underline font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201905/attachment/cf324af9-ac2e-4348-ad8e-236e9496d025.doc" title=" 中科院政府采购招标文件范本第一册.doc" span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " 中科院政府采购招标文件范本第一册.doc /span /a span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " ; /span /p
  • “地球观测与导航”重点专项“基于光丝激光雷达的大气污染多组分监测技术研究”项目实施方案检查会在天津召开
    p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 近日,国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项“基于光丝激光雷达的大气污染多组分监测技术研究”项目实施方案检查会在天津召开。该项目由南开大学牵头组织实施,参加单位包括北京空间机电研究所、华东师范大学、上海理工大学等科研单位。南开大学副校长许京军、重点专项管理办公室、项目承担单位、专项总体专家组相关领导和专家合计20余人参加了会议。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 项目负责人汇报了项目任务目标与实施方案,专家组针对该项目实施方案进行了研讨交流,并对今后项目的实施提出了宝贵建议。会上,项目组成立了咨询专家组,并由许京军副校长为咨询专家组专家颁发聘书。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 该项目瞄准大气污染多组分监测国家重大应用需求,面向在轨应用时所面临的探测距离远、大气环境复杂及载荷环境适应性要求高等诸多挑战,开展光丝激光雷达技术的前瞻性研究工作,目标是解决强飞秒激光与物质相互作用机制的关键科学问题,具体包括飞秒激光在复杂大气中远程传输机制、诱导荧光谱分子动力学及在光纤放大器中的非线性效应等,力争在飞秒激光多维相干合成、光丝远程调控、高灵敏度组分荧光谱识别系统等关键技术方面取得突破。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 本次检查会上,与会专家从系统性、针对性、计划进度、成果形式、关键节点和风险控制等诸多方面对项目实施方案提出了改进意见和建议,为项目顺利开局和后续实施奠定了很好的基础。 /p
  • 中国将在南极建设极区地球空间环境实验室
    中国专家日前对记者说,中国将在第26次南极考察期间,在位于东南极的中山站全面建设极区地球空间环境实验室。   中国极地研究中心极地高空大气物理学研究室主任胡红桥说,极区是地球面向太空敞开的窗户,在那里地磁场近乎垂直地进出,太阳风中的带电能量粒子易于进入地球磁层,并接近垂直地向电离层以至中高层大气输送,使各层间产生能量、动量和质量的耦合,由此产生一系列重要地球物理现象,例如极光、粒子沉降等。因此,南极地面观测在空间科学研究中占有极其重要的地位。   中国南极中山站在地球空间环境观测方面有得天独厚的地理优势。胡红桥说,地球磁层的极隙区是太阳风进入地球高空大气的直接通道,而中山站正好处在极隙区纬度,因而是世界上少数可以进行午后极光观测的台站之一。随着地球自转,中山站白天位于极隙区,夜晚进入极光带环绕的极盖区,一天两次穿越极光带,可以观测到丰富的极光现象和电离层变化,是理想的地球空间环境观测地。   胡红桥说,1994年以来,中国通过与日本国立极地研究所和澳大利亚纽卡斯尔大学合作,在中山站建立的高空大气物理观测系统已开展一个太阳周期(11年)以上的连续观测,积累了极区电离层、极光和地磁等多要素观测数据,为在中山站建立空间环境监测实验室奠定了坚实基础。   他说,在中国第26次南极考察期间,科研人员将全面展开中山站极区地球空间环境实验室建设,主要任务有安装高频雷达、极光观测系统、电离层闪烁网等7台科学观测设备,更新电离层数字测高仪。按计划,这些观测设备将于2010年4月正式投入使用,开展越冬观测。   胡红桥指出,极区地球空间环境实验室的建设,将使中山站在极区地球空间环境的探测范围由极隙区、极光带扩展到极盖区,可探测到的自然现象覆盖电离层和磁层,探测要素包含极光、电离层参量和空间等离子体波等关键要素,使南极中山站成为自主性更强、国际一流的极区地球空间环境观测站。
  • 中科院遥感与数字地球研究所正式揭牌
    日前,中国科学院遥感与数字地球研究所(遥感地球所,RADI)在京举行组建工作报告会,正式揭牌。全国政协副主席、国际欧亚科学院院士王钦敏,中国科学院院长白春礼,科技部原部长徐冠华出席报告会并发表重要讲话。孙鸿烈、曾庆存、欧阳自远、李德仁、童庆禧、薛永祺、姚檀栋等院士,国家发展改革委、科技部、国土资源部、国防科工局、国家自然科学基金委、国家文物局等部委领导,高校及国际组织代表、国际知名科学家等近600人出席报告会。   中科院遥感与数字地球研究所(遥感地球所,RADI)在中科院原遥感应用研究所和对地观测与数字地球科学中心的基础上整合成立,为中科院直属的综合性科研机构,是目前国内该领域规模最大的研究机构。研究所旨在研究遥感信息机理、对地观测与空间地球信息前沿理论,建设运行国家航天航空对地观测重大科技基础设施与天空地一体化技术体系,构建形成数字地球科学平台和全球环境与资源空间信息保障能力,为满足国家战略需求和促进学科发展做出创新性贡献。遥感地球所的组建,使中科院进一步加强了在该领域的骨干引领作用,形成了更强的国际竞争力,为做出世界一流水平的成果奠定了坚实基础。   王钦敏指出,经济社会发展、生态环境保护等领域,亟需以对地观测为主导的空间技术提供近实时、高质量的空间数据产品。希望中科院遥感地球所更好地服务于国家战略目标和经济社会发展,构建数字地球科学平台,增强我国对全球环境和资源空间信息的保障能力,为建设国家级天空地一体化对地观测基础设施与技术体系提供支撑。   白春礼充分肯定了中科院遥感地球所的整合组建工作,特别强调了该所在芦山地震灾情监测与分析工作中发挥的重要作用,指出这是科技服务民生重大问题的具体体现。他指出,遥感地球所各项整合、建设工作是中科院长期探索的结果,是实施“创新2020”和“一三五”规划的重要举措,是一项重要的体制机制创新。他对遥感地球所发展提出三点希望:要立足前沿,瞄准国计民生,凝神聚力求重大突破 要坚持开放兴所,进一步面向全国、面向全球,积极推进协同创新 要坚持人才强所,进一步加强人才队伍建设,凝聚更多优秀人才、领军人才。   徐冠华作为中科院遥感地球所学术委员会和国际专家委员会主任指出,空间信息科技在国家科技发展布局中居于十分重要的地位,遥感科学技术及其兴起的数字地球科学技术,将对我国未来的科技发展和综合国力产生深远影响。他指出,遥感地球所要解放思想,勇于实践,在新的基础和起点上大力推动科技改革,走出一条成功的科技发展之路 要把发现、培养、造就青年科学家作为最优先的任务之一,培养一批最优秀的科学家 要进一步加强开放和合作,成为中国面向世界的排头兵。   会上,地球观测组织(GEO)秘书长Barbara Ryan、国家自然科学基金委员会地学部副主任宋长青,分别代表国际组织和国家有关部委发表了讲话。   中科院遥感数字地球所所长郭华东作了组建工作报告,全面介绍了遥感地球所组建背景、五项建设成果,重点分析了天空地一体化遥感数据获取与处理能力、遥感科学与空间地球信息基础研究能力、数字地球科学平台与全球环境资源信息分析能力、学科齐全的队伍机构和国际科技合作能力等研究所四大核心竞争力,详细汇报了研究所“一三五”规划和实施情况,并简要介绍了研究所开展的四川芦山地震遥感监测与灾情评估工作。   随后,举行了遥感与数字地球研究所揭牌和研究所学术委员会、学位评定委员会、国际专家委员会、工程技术委员会、用户委员会聘书颁发仪式。
  • 地球村的科学家如何发现“千星之城”?
    原文:Marc Kaufman翻译:海尔欣市场部题图:艺术家展示的 TRAPPIST-1 行星系统概念图。基于有关行星直径、质量和与主星距离的可用数据。韦布天文望远镜预计将于2022年夏天开始科学观测。(NASA/JPL) 经过长达数十年的开发、改进、测试、发射、展开以及最近的光学对准和仪器校准后,人类历史上最强大的太空望远镜即将取得成果。虽然NASA已经发布了许多詹姆斯韦布太空望远镜光学系统收集的“di一道光”,实际上,让所有的镜子都启动运行并使之具有实际科学观测意义,距离韦布发回di一张“惊掉下巴的相片”,可能还需要几个月的时间。 韦布的建造已经进行了多年,天文学家们的观测规划和准备工作也是如此。其中,许多工作都与宇宙的早期历史、恒星、星系的形成以及其他宇宙学领域有关,但一个前所未有的地外行星“观测子集”也在筹备中。 我们已经讨论了韦布团队早期发布的科学计划,该计划涉及对巨大的热木星行星的观测,以了解它们的大气层,并作为一种收集经验数据的方式,以指导行星科学家们在未来更好地使用韦布仪器。 现在,我们将研究一些更为具体的韦布观测计划和任务,并将收集有关银河系中至少 1000 亿颗地外行星所代表集合的一些主要特征和奥秘。 这将通过使用包括透射光谱在内的多种技术来完成——当行星从其母星前经过时,收集和分析透过地外行星大气层的母星光谱。韦布将以前所未有的性能来表征已知的多种地外行星的大气多样性,比如:相较于我们的太阳,温度更低和更暗淡的红矮星(迄今为止银河系中最常见的恒星)能否维持其行星的大气?对地外行星大气化学成分的高灵敏度的分析研究;以及关于TRAPPIST-1 地外行星系的许多可能性,这是一个距离太阳系较近的,包含七颗类地岩石行星的系统。艺术家对 GJ 1214b 的诠释,这是韦布“di一轮观测”中即将研究的行星之一。已知这颗行星被浓厚的大气层覆盖,科学家们预计韦布将以前所未有的能力观测其大气的化学物质。(NASA) 我们太阳系的一个谜团是它没有任何“超级地球”(半径为地球的 1.5 倍的行星)或任何“迷你海王星”(半径为地球的 1.8 倍,但比海王星半径小的行星)。开普勒太空望远镜发现,这些大小的行星,是迄今为止银河系中最常观察到的行星。因此,行星科学家渴望更多地了解它们的大气层、它们的组成以及推断它们的演变模式,以此来了解更多关于它们如何形成,以及为什么它们没有在我们的太阳系中形成的信息。 一个由 NASA 艾姆斯研究中心的 Natasha Batalha 领导的小组被分配到了令人妒忌的141个观测小时(韦布的使用是按科学家申请的小时数来计算的——小编注)来研究这些大小和质量范围内的11 颗行星(一些是岩石行星,一些是气态行星)。 华盛顿卡内基科学研究所的科学家,项目联合研究员 Johanna Teske表示,他们的主要研究目标,包括确定这个大小范围内的行星是否与其有大气层有直接关系,以及这些行星可能拥有什么样的大气成分。 Johanna Teske 是卡内基科学研究所的科学家。(卡内基研究所) 当最初形成时,像这样的行星通常在它们周围有一层氢和氦的“包层”,也叫做“原初大气层”。随后,这些行星可以拥有一个“次代大气”,其中包括从行星内部循环到外层大气的分子——如:二氧化碳、甲烷、水蒸气等等。 这些行星周围可能有厚厚的云层和雾,这使得目前的望远镜几乎不可能探测到这些易挥发的次代大气元素。但韦布是一台红外望远镜,它使用的波长可以穿透行星的外层云雾。再加上前所未有的精度,它能够以高超的方式识别次代大气的成分。 在这次从"超级地球"到"迷你海王星"的行星普查中,还有一个令人费解的下降趋势,1.7倍地球半径范围内的行星,比那些稍大或稍小的行星少得多。“也许,这种统计下降会让我们深入了解这种大小范围内的行星是如何形成的。”Teske说,“或者说,为何没有形成——如果考虑这种异常统计趋势的话。” 上图是基于行星半径的每颗恒星拥有的平均行星数量的统计。正如开普勒望远镜所观察到的,尺寸相当于地球半径 1.6 到 1.8 倍之间的行星平均数量急剧下降,但原因尚不清楚。这是行星科学家非常感兴趣的问题之一。(Benjamin Fulton 和 Erik Petagura,天文杂志) Teske 还提醒道,长期以来,认为我们的太阳系没有“超级地球”到“迷你海王星”大小的行星的观点,可能有一天需要打一个星号。因为许多天文学家已经在我们太阳系的边缘,发现一颗新行星的初步迹象,这颗行星的大小可能远远超出冥王星。有时被称为行星9或行星X,它是近年来大量科学辩论的主题,并且有朝一日,就行星构成而言,它可能会使我们的太阳系成为一个更传统的太阳系。 行星科学中更紧迫的问题之一,是围绕红矮星(或M矮星)运行的行星是否拥有大气层。这个问题是如此重要,因为我们银河系中大约 75% 的恒星,以及离我们最近的 60 颗恒星中的 50 颗,都是这种类型的恒星。与我们自己的太阳相比,红矮星相对较小且“凉爽”,经常被比水星轨道更近的行星环绕。 上图显示一颗被假想的行星环绕的红矮星。当它们年轻时,红矮星往往具有磁性,显示出巨大的弧形突起和大量的太阳黑子。红矮星也会爆发强烈的耀斑,随着时间的推移,可能会剥离附近行星的大气层,或者使其表面不适合生命存在。(NASA/ESA) “di一轮观测”项目将使用韦布集中观测 9 颗围绕红矮星运行的行星,以确定它们是否有大气层。在约翰霍普金斯大学应用物理实验室 (APL) 的首席研究员 Kevin Stevenson 和 APL 的联合研究员 Jacob Lustig-Yaeger 的带领下,该团队将在寻找可居住行星的过程中解决这个基本问题。 围绕红矮星运行的行星的宜居性问题,主要基于这样一个事实,即该类行星离其母星如此之近,它们很可能会被潮汐锁定(一侧总是面对它的母星,就像我们的月球被地球潮汐锁定一样),而且红矮星在它们相对较早期的演化中,往往会爆发大型的太阳耀斑。这些耀斑是否能够并且久地对其较近的轨道行星进行“消杀”,一直是天体物理学界激烈争论的话题。 但现在,Stevenson 说,韦布将能够确定是否红矮星行星上存在大气层,如果有,这些大气层将有多普遍。如果发现大气,下一步将尽可能详细地说明存在哪些化学物质。Stevenson说:“如果我们研究的所有或许多围绕红矮星运行的行星都有大气层,那将告诉我们应该研究它们是否具备生命宜居的条件。” “但如果它们没有大气层,那么我们就必须重新考虑可支持生命行星的寻找策略。” 该研究还将研究行星轨道迁移的作用——从更远的,远离耀斑的轨道,到后来更靠近的轨道——是否会影响红矮星的行星形成大气层,以及“不可避免地,对红矮星行星的这些研究,将为生命起源问题带来哪些新的研究火花。” TRAPPIST-1行星系,几乎被普遍认为是迄今为止发现的最引人注目的地外行星系之一。它有七颗靠近其主星运行的岩石行星,密度都非常相似,其中三颗似乎位于系统的宜居带内——水可以液态存在的轨道距离。 围绕它们的主星运行的TRAPPIST-1 地外行星的三个可能的内部结构,距离我们相对较近,仅41光年。所有七颗行星的密度都非常相似,因此它们可能具有相似的成分。(NASA/JPL) TRAPPIST-1e 是其中最宜居的行星之一,将成为韦布“di一轮观测”运行的焦点。TRAPPIST-1e 拥有类似于地球的质量、半径、密度、重力、温度以及它接收的每个相对单位的阳光量。还已经证实,这颗行星没有以氢为主的大气层,这意味着它更有可能更像我们太阳系中的类地行星一样,拥有紧凑的大气层。(氢是一种强烈的温室气体,以氢为主导的大气成分,会使行星表面无法宜居) 康奈尔大学卡尔萨根研究所的博士后 Ryan MacDonald 将成为分析 TRAPPIST-1e 观测数据团队的一员,该团队由康奈尔大学天体物理学家 Nikole Lewis 领导。 Ryan Macdonald康奈尔大学的博士后研究员,也是 Nikole Lewis 领导的韦布观测小组的成员。(康奈尔 “地外行星大气中的二氧化碳非常容易被检测到,我们认为我们会看到它,”他说。“如果我们做到了,那么我们将继续研究大气水蒸气,然后是甲烷。这些组分可以是地质或生物的,但如果我们找到它,我们就会寻找与生命相关的气体。”Macdonald说,虽然很可能在“di一轮观测”期间发现二氧化碳,但其他分子在未来几年将需要更多的观测时间。 要找到的最重要的气体可能是氧气,但它需要在韦布可用的光谱波长中观察到不太可能的 1,000 次凌日。如果一个团队有足够的观测时间,它可以寻找臭氧作为替代物——一种异化的氧元素分子,需要大约 100 到 200 次凌日数据,这更可行,但也可能需要观测超过数年。 在 TRAPPIST-1e 大气中发现甲烷和臭氧,将是潜在的生命信号,但同时进行这两项检测将牵扯到更多复杂的工作。 当然,TRAPPIST-1e 也可能是一块没有任何大气的光秃秃的岩石球。在六天的公转周期内绕着它的母恒星运行,可能在其演化历史的早期,已被来自母星的耀斑“消杀”过了。 到目前为止,使用众多望远镜进行的观测,还没有发现行星周围的大气或化学物质,这可能是由于行星周围有厚厚的云层造成的,或者它确实是一块裸露的岩石。尽管如此,许多 TRAPPIST-1 的观测结果令人兴奋不已。 “我们知道已知的未知,但肯定会有我们未知的未知,”Macdonald说。“而且因为 TRAPPIST-1e 具有诸多与宜居行星一致的特征,它有很多东西要告诉我们。” 艺术家对 HD 189733 b 的渲染图,这是一颗被充分研究的热木星行星。韦布将被用于深入研究其大气化学成分,以更加了解这颗行星,并了解巨型望远镜能做和不能做什么。(美国国家航空航天局) HD 189733b 是热木星行星的典型。它于 2005 年被发现,非常大(半径比我们的木星还大 13%),非常明亮,有很高的信噪比——即所需观测的信号相对于背景噪声的强度,因此它的化学成分可能很容易被获得,马里兰大学教授Drake Deming提议用韦布对这颗行星进行“深入的分子研究”。 Drake Deming 是马里兰大学的研究教授,也是美国宇航局地外行星凌日调查卫星 (TESS/马里兰大学)的联合研究员。 这项工作的目标是检测和量化在没有韦布强大的红外观测能力的情况下,不容易找到的化学物质——行星大气的氰化氢、一氧化碳、甲烷和二氧化硅,以及由不寻常过程产生的其他分子。“我们想做的是观察最有利于收集数据的行星,并把它做得非常好,”Deming说。 “我们将寻找低丰度化学物质的最微弱信号,并希望通过这种方式向天文界展示望远镜可以做什么以及如何做。”“天文学界想要了解宜居带岩石行星的化学和大气,他们想要寻找生物特征。但就像奥运会短跑运动员必须先学会走路才能跑步一样,像热木星这样一个巨大的星球,更容易理解和发现这种化学物质。”“如果我们无法了解信噪比高的巨行星的构成——拥有大量气体分子并且可以高灵敏度探测到——那么我们最终就没有真正的希望了解更冷、更小的行星。所以这是朝着这个方向迈出的一步。”Marc Kaufman(本文作者)Marc Kaufman是两本关于太空的书的作者:《火星近距离:好奇号任务详解》和《di一次接触:寻找地外生命的科学突破》。他还是一位经验丰富的记者,曾在《华盛顿邮报》和《费城问询报》工作了 3 年。他于 2015 年 10 月开始撰写该专栏,当时 NASA 的 NExSS 计划还处于起步阶段。虽然《多世界》专栏得到美国宇航局天体生物学计划的支持和通知,但所表达的任何意见仅代表作者本人。
  • 地球孪生兄弟首次证实 温暖如春
    这是美国航天局12月5日公布的代号为“开普勒-22b”的行星的假想图   可能适宜人类生存,乘坐现有飞船前往需2200万年   美国航天局5日宣布,科学家们利用“开普勒”太空望远镜在距地球约600光年的一个恒星系统中新发现了一颗宜居行星,它被命名为“开普勒-22b”,是迄今发现的最小且最适于表面存在液态水的行星。这是首次在与太阳系类似的恒星系统中发现宜居行星。   表面温度22℃   美国航天局召开新闻发布会宣布,一颗行星与地球表面环境相似,可能适宜人类生存。命名为“开普勒-22b”的这颗行星位于“宜居带”内,距地球大约600光年。   所谓“宜居带”,是指行星距离恒星远近合适的区域,在这一区域中,恒星传递给行星的热量适中,行星表面既不太热也不太冷。“开普勒-22b”在所属恒星系与地球在太阳系中的位置相似,公转周期290天。这颗行星围绕运转的母恒星比太阳略小、略冷,但和太阳一样属于比较稳定、寿命比较长的恒星。   科学家推测,“开普勒-22b”表面平均温度大约22摄氏度。这意味着,这颗星球的温度或适宜生命生存。美国航天局艾姆斯研究中心研究员博鲁茨基说:“我们确信它位于‘宜居带’,表面温度应该适宜(生命)。”这颗行星围绕运转的母恒星比太阳略小、略冷,但和太阳一样属于比较稳定、寿命比较长的恒星。因此,这也是首次在与太阳系类似的恒星系统中发现宜居行星。   可能覆盖海洋   “开普勒-22b”直径为地球的2.4倍,体积介于海王星与地球之间。科学家认为,这颗星球表面可能由“海洋覆盖”。“开普勒”太空望远镜项目首席科学家巴塔利亚告诉记者,“开普勒-22b”的“海洋”也许与地球海洋相同,“可能适宜生命生存”,“想一想就令人激动”。项目组天文学家马西说:“我打赌……上面没有坚硬的岩石可以立足。”巴塔利亚说,太阳系中没有与“开普勒-22b”体积相近的行星,暂无法比对研究。   不过,科学家计算,即便这颗星球真宜居,人类乘坐现有宇宙飞船前往这颗星球需花2200万年。   为重要里程碑   这是首次在与太阳系类似的恒星系统中发现宜居行星。美国航天局总部“开普勒”项目科学家赫金斯表示,“开普勒-22b”的发现“是我们在发现地球孪生兄弟过程中的一个重要里程碑”。   艾姆斯研究中心研究员博鲁茨基告诉记者,“开普勒”太空望远镜2009年3月观测到这颗星球。但按美国航天局规定,太空望远镜需观测到星球“凌日”3次方可将它定义为行星。“凌日”是指在观测者角度观察,行星从其母恒星前面经过的现象。   “开普勒”太空望远镜2009年发射至太空,上装9500万像素相机,“开普勒”计划在天鹅座和天琴座的大约10万个恒星系中搜寻类地行星。美国航天局在新闻发布会上说,“开普勒”太空望远镜项目已“锁定”超过1000颗可能适宜生命居住的星球,10颗位于“宜居带”内,仍需进一步研究。 这是美国航天局12月5日公布的代号为“开普勒-22b”的行星所处恒星系统与太阳系比较的假想图   类地球行星的位置   “开普勒”发现的超过1000颗的类地球行星。(NASA)   美火箭携带“开普勒”望远镜升空资料照片。(NASA)
  • “十四五”基金委地球科学部重大项目指南(全文)
    2021年地球科学部共发布12个重大项目指南,拟资助7个重大项目。项目申请的直接费用预算不得超过1500万元/项。“陆域水文生态过程多尺度变化机理与效应”重大项目指南  陆域水文生态耦合过程深刻地影响着地球表层物理、化学和生物作用,与地表水分和能量分配、水资源形成与转化密切相关。由于陆域下垫面的多样性和水文生态过程的复杂性,使得相关科学认知还存在很大的不确定性,成为认识水文、生态、资源和环境科学问题的瓶颈。当前,面临全球气候变化和人类活动所引起的一系列生存环境问题,比以往任何时候都更需要深化对陆域水文生态耦合过程的研究。针对当前地球系统科学的发展态势,亟需集中优势力量,从多元素耦合循环、能量循环和生物过程等角度,深入研究不同陆域水文生态过程多尺度耦合机理,系统剖析陆域水文生态过程多尺度变化机制,定量阐释其气候与资源环境效应,提升整体研究水平和国际影响力,引领该领域的研究,为全球变化应对和社会经济可持续发展等国家重大需求提供重要科学支撑。  一、科学目标  从多元素耦合循环、能量循环和生物过程等角度,揭示不同陆域水文生态过程多尺度耦合机理,研发蒸散发等水文生态关键参量监测方法,发展陆域水文生态过程耦合模拟技术,阐明全球变化背景下陆域水文生态过程变化的资源环境效应及其社会经济风险,为水资源合理利用、生态环境保护和全球变化应对提供科学基础。  二、研究内容  (一)陆域水文生态过程多尺度耦合机理与测算理论:揭示不同下垫面条件下陆域水文生态耦合过程机理,解析从多元素耦合、样地、坡面、流域、区域到全球尺度的水文生态过程尺度转换规律 发展多源观测数据融合方法,研发基于国产卫星资料的蒸散发等水文生态关键参量监测方法 建立陆域水文-土壤-植被-人类活动全过程多要素耦合数值模型。  (二)陆域水文生态过程多尺度变化机制:揭示不同时空尺度水文和生物地球化学循环过程的分异特征及变化规律 阐释不同区域水热条件和下垫面水文生态过程对全球变化的响应 定量解析人类活动与自然变化对陆域水文生态过程多尺度变化的贡献及影响机制。  (三)陆域水文生态过程变化的效应:研究陆域水文生态过程变化对典型生态系统功能和服务的影响 揭示陆域水文生态过程变化对区域气候及水资源的影响机理 评估陆域水文生态过程变化给社会经济系统带来的风险。  三、申请要求  (一)申请书的附注说明选择“陆域水文生态过程多尺度变化机理与效应”,申请代码1选择D01的下属代码。  (二)项目申请书研究内容应涵盖主要研究内容。  (三)咨询电话:010-62327166。“人地系统协同观测与乡村地域系统转型”重大项目指南  人地系统是地理学研究的核心对象。人地系统所具有的动态性、开放性和复杂性,决定了对其观测和演化机理的解析必须通过人文地理学、自然地理学和信息地理学的交叉融通,攻克其中存在的共性难题。面向我国目前城乡发展不平衡、乡村发展不充分的现状,亟待通过人地关系地域系统理论与人地系统科学的重大理论创新和路径创新,发展大数据、人工智能支撑下,以多元数据融合为核心的人地系统协同观测技术与方法,将现有以城市为重点人地系统研究转向更大地域范围的乡村为重点的领域拓展,深入探讨从单向的增长型区域向衰退区域到增长型转化的拐点、机理和路径,为乡村地域系统转型发展提供系统平台支撑,提升人地系统耦合与城乡融合研究的整体水平,为落实新时代乡村振兴与城乡融合国家战略提供重要科学支撑。  一、科学目标  围绕乡村地域系统转型前沿科学问题和服务乡村振兴与城乡融合国家战略,发展乡村人地系统协同观测的技术手段,建立多源数据融合的方法体系,精细刻画乡村地域系统的时空演变过程 创新乡村地域系统理论体系,揭示乡村地域系统转型机理与转型过程 模拟乡村地域系统未来情景,研制乡村振兴与城乡融合管理的标准规范体系,为服务支撑乡村振兴与城乡融合战略决策提供科学依据。  二、研究内容  (一)人地系统协同观测与融合计算:研究建立遥感、物联网、无人机等协同观测技术体系,发展乡村人地系统复杂要素观测和多源数据融合方法,建立定性-定量相结合、多模型组合的多源地理空间信息计算模型,创新多层次、多维度、多时相的乡村地域系统场景化建模技术方法。  (二)乡村地域系统转型机理与过程:揭示乡村衰退向乡村振兴的转型机理,探明其结构优化、功能提升与价值实现的动力机制,揭示乡村地域自然-社会-技术多要素交互作用过程,研制乡村地域系统转型发展测度模型,研究创建乡村地域系统理论体系和乡村振兴基础科学体系。  (三)乡村振兴情景动态模拟与分析:开发不同尺度城乡融合状态评估模拟系统,选择京津冀、长三角、珠三角、黄河流域、东北地区等典型区域,对未来30-50年我国城乡耦合与乡村振兴的情景进行动态情景分析,研制乡村振兴与城乡融合管理的标准规范体系。  三、申请要求  (一)申请书的附注说明选择“人地系统协同观测与乡村地域系统转型”,申请代码1选择D01的下属代码。  (二)项目申请书研究内容应涵盖主要研究内容。  (三)咨询电话:010-62327166。“大地幔楔的物质属性与深部过程”重大项目指南  地球深部是驱动地球系统运行的发动机,深刻塑造了地球表层系统的演变。地球深部物质在高温高压条件下可以具有超常规的物理化学属性,这不仅引发了一系列地球物理现象,而且控制着地球深部的动力学过程,进而影响了整个地球系统的演化。  大地幔楔作为板片-地幔相互作用的一种重要形式,不仅控制了表层与深部圈层的物质循环和能量传输,而且导致了复杂多样的地质与地球物理效应,对地球演化具有重要影响。以高温高压实验模拟为主,结合地质、地球化学与地球物理观测和数值模拟,研究大地幔楔物质属性与深部过程,是阐明地球内部物质状态和地球内部与表层的耦合机制,回答“地球内部如何运行”这一重大前沿问题的关键。  一、科学目标  查明大地幔楔的物质属性,建立大地幔楔的结构 揭示大地幔楔的物质循环、元素迁移和富集,理解板片-地幔相互作用及其效应 构建大地幔楔深部动力学过程,理解地球内部运行机制。  二、研究内容  (一)大地幔楔物质的物理属性及其地球物理效应:大地幔楔条件下板片和地幔矿物的弹性、电导率、热物理、扩散等物理性质 滞留板片在地幔过渡带的波速 上地幔的波速结构、电导结构和波速各向异性。  (二)大地幔楔的流变结构及其动力学效应:大地幔楔深部矿物在不同水含量条件下的流变学性质 板片在地幔过渡带滞留的机制和时间 俯冲带中深源地震的成因。  (三)大地幔楔重要挥发分的赋存及其效应:重要挥发分(如氢和碳)在典型地幔矿物中的赋存、储量及共存相间的分布 氢在典型深俯冲板片矿物中的赋存和储量以及特殊含碳相的稳定性及其在流体中的溶解行为 大地幔楔不同层圈重要挥发分的平衡与交换。  (四)大地幔楔壳幔岩浆-热液体系金属元素的分配及其成矿效应:地幔楔条件下关键成矿元素(如Mo、Au)在不同介质间的分配系数及其地球化学行为 壳内岩浆分异和流体出溶过程中关键成矿元素的地球化学行为 关键成矿元素稳定的T-P-x范围及其成矿的主控因素。  (五)大地幔楔深部结构与动力学过程:以典型大地幔楔为例,研究大地幔楔中熔/流体的三维空间分布 俯冲/滞留板片与地幔相互作用过程与机制 俯冲/滞留板片空间变异与新生代板内火山作用之间的成因联系 构建大地幔楔深部地球动力学模型。  三、申请要求  (一)申请书的附注说明选择“大地幔楔的物质属性与深部过程”,申请代码1选择D02的下属代码。  (二)项目申请书研究内容应覆盖所有研究内容。  (三)咨询电话:010-62327165。“地球系统演变中的矿物-微生物共演化”重大项目指南  自从地球上出现生命以来,矿物与微生物一直发生着交互作用,深刻影响了地球物质循环、生命起源与进化、环境演变。矿物在生命的起源与进化过程中发挥了决定性作用,微生物也促进了矿物的形成与演化 众多矿物、岩石、地层和矿床的成因均与生命活动有关。在我国面临资源短缺和全球变化的今天,揭示地球系统演变中矿物-微生物共演化机制及其资源环境效应,具有重要的理论和现实意义。  一、科学目标  以物质与能量基础为切入点,揭示矿物-微生物共演化的机制,阐明矿物-微生物共演化驱动地球系统演变的规律以及资源环境效应。  二、研究内容  (一)关键地质历史时期矿物-微生物共演化的地质记录:采用矿物学、地质微生物学、地层学、地球化学等手段,围绕关键地质历史时期(古太古代微生物岩的出现、大氧化事件、新元古代氧化事件等),探寻反映矿物-微生物共演化能量与物质条件的地质记录。  (二)矿物与微生物共演化的能量基础:探讨微生物利用铁锰矿物价电子的分子机制,发现微生物利用半导体矿物光电子能量的新途径,构建矿物-微生物交互作用的能量转化模型。  (三)矿物结构与微生物功能共演化的物质基础:解析微生物代谢关键酶的金属活性中心/辅基与矿物配位结构的成因联系,探究微生物获取矿物金属离子的分子机制,揭示微生物金属酶与矿物晶体化学的共演化过程。  (四)矿物-微生物共演化的资源环境效应:探讨关键地质历史时期微生物促进铁、锰、磷等矿化作用的资源效应,揭示微生物调控碳酸盐和硅酸盐矿物固碳作用的环境效应。  三、申请要求  (一)申请书的附注说明选择“地球系统演变中的矿物-微生物共演化”,申请代码1选择D02的下属代码。  (二)项目申请书研究内容应覆盖所有研究内容。  (三)咨询电话:010-62327165。“黑碳物质的地球化学行为与效应”重大项目指南  黑碳物质是现代环境总有机碳的重要组成部分,影响全球碳循环,并可能造成严重的环境与健康危害。目前,黑碳的地球化学行为和效应研究仍很薄弱,缺乏精确刻画黑碳形成机制和跨介质传输的方法体系,黑碳的转化过程和相应的气候效应作用机制认识不清,无法构建黑碳生物地球化学循环模型和准确评估黑碳-污染物复合体的生态环境效应。开展黑碳的环境地球化学过程与效应机制研究,为服务气候变化和环境健康等领域的国家重大需求提供基础理论支撑。  一、科学目标  阐明黑碳物质的生成机制,建立统一的跨圈层介质中黑碳的量化表征方法,揭示不同圈层介质中黑碳的地球化学行为、演化机制及其气候和环境效应。  二、研究内容  (一)黑碳物质的生成机制:通过模拟实验和理论计算等手段,构建不同燃烧母质和燃烧条件下黑碳生成机制的理论框架,确定其中的关键制约因素。  (二)跨圈层介质中黑碳的量化表征方法:建立地表系统不同圈层介质中黑碳的一致性定量表征和示踪方法,实现不同圈层和介质中地球化学通量的估算。  (三)黑碳的跨圈层地球化学行为和演化机制:结合典型区域,揭示黑碳在大气、水体、土壤等介质中的驻留时间、降解速率和转化机制,阐明黑碳与环境其他组分的交互作用和演化规律。  (四)黑碳的气候与环境效应:建立黑碳的源解析技术方法,全面评估黑碳的辐射强迫效应。研究黑碳-污染物复合体在地表不同圈层中的迁移、转化与降解过程,揭示黑碳同成因/原生携带污染物演化与环境归趋。  三、申请要求  (一)申请书的附注说明选择“黑碳物质的地球化学行为与效应”,申请代码1选择D03的下属代码。  (二)项目申请书研究内容应覆盖所有研究内容。  (三)咨询电话:010-62327675。“地球重大氧化事件及其资源效应”重大项目指南  地球宜居环境的形成过程是地球科学的核心问题之一,其中表生系统氧浓度的升高是宜居地球形成的关键。古元古代和新元古代两次重大氧化事件与生物演化、巨量成矿和火山活动等有明显的时间对应关系,形成了全球资源储量最大的铁、锰等沉积型矿床。阐明重大氧化事件的形成机制、演化规律及其与铁、锰等成矿的内在联系,对理解地球层圈相互作用和战略性矿产资源的形成机制具有重要意义。  一、科学目标  阐明地球两次重大氧化事件的基本特征和演化规律,揭示大气增氧事件的形成机制,构建地球系统多圈层相互作用的理论框架,探明大氧化事件与铁、锰等元素巨量富集成矿的内在联系。  二、研究内容  (一)重大氧化事件的表征:阐明太古宙-古元古代大氧化事件(GOE)与新元古代氧化事件(NOE)的基本特征与演化规律,重建地球氧化-还原状态演化历史。  (二)地球大气增氧事件的机制:研究表层作用、生物活动以及深部过程在大气增氧过程中的作用,揭示多圈层作用对大气增氧事件的制约关系。  (三)大氧化事件的资源效应:研究大氧化事件过程中铁、锰等元素的地球化学行为,揭示生物-环境协同演化对元素富集巨量成矿的控制作用,阐明大氧化事件的成矿规律。  三、申请要求  (一)申请书的附注说明选择“地球重大氧化事件及其资源效应”,申请代码1选择D03的下属代码。  (二)项目申请书研究内容应覆盖至少2个主要研究内容。  (三)咨询电话:010-62327675。“全球精细海洋重力场与海底地形建模理论及其应用”重大项目指南  海洋是人类可持续发展的重要空间,是经济社会高质量发展的战略要地。海洋重力场和海底地形等信息不仅是发展海洋经济和维护海洋权益的基础性数据,而且也是建设海洋强国的重要保障。卫星测高、卫星重力、卫星导航定位等卫星大地测量技术是获取全球海洋观测数据的主要手段。联合多源卫星大地测量和海洋观测数据获取全球海洋重力场和海底地形等信息及其变化需要突破精细建模、变化特征及其机制研究的诸多关键理论与技术难题,探索它们的相互联系、空间分布和变化规律,以提升建模的精度和分辨率,为大地测量学、海洋学、全球气候变化、海底板块构造等研究提供重要基础保障。  一、科学目标  联合多源卫星大地测量和海洋观测数据,研究全球海面高、海洋重力场、海底地形信息及其变化的精细建模理论与方法,突破新体制、多系统卫星任务和航空、船测数据融合处理的理论、方法及关键技术,解释海洋重力场、重力梯度场和海底地形的变化特征,分析陆海质量迁移过程和洋壳均衡机制及地球圈层物质交换。  二、研究内容  (一)全球精细海面高确定理论与方法:研究新体制卫星高度计波形处理理论以及新型测高观测数据精细处理与融合方法,突破复杂区域海面高精细获取关键技术难题,创新全球精细海面高及其变化模型构建方法,为海洋重力场、重力梯度场精细反演提供基础数据。  (二)全球海洋重力场精细建模理论与方法:研究多源卫星重力确定高精度中长波重力场信号和海面高数据恢复高精度甚短波重力场信号的理论与方法 开展测高数据反演海洋重力梯度场的理论及其地球物理导航与探测应用研究 突破卫星、航空、船测等多源、多边界重力数据精密处理及融合关键技术,发展测高卫星轨道和海洋重力场整体估计新方法。  (三)全球精细海底地形建模理论与方法:研究不同地形复杂度下海洋重力场和海底地形的匹配理论与方法,突破实测水深与海洋重力联合反演精细海底地形的关键技术,融合多源水深数据对反演得到的重力异常、海底地形进行精度评估与质量检核。  (四)全球海洋重力场与海底地形的应用研究:利用海洋重力、海底地形等研究海洋和陆地水质量迁移、极地冰盖、海盆变迁等对海洋重力场变化的影响及过程,分析不同海底构造单元的均衡机制及对地球圈层物质交换的影响 探索海底板块构造分布特征与各向异性成因关系。  三、申请要求  (一)申请书的附注说明选择“全球精细海洋重力场与海底地形建模理论及其应用”,申请代码1选择D04的下属代码。  (二)项目申请书研究内容应覆盖所有研究内容。  (三)咨询电话:010-62327619。“行星电离层-磁层物质能量交换过程与机理”重大项目指南  行星电离层-磁层是行星空间环境的重要组成部分,是人类航天活动和空间开发利用的主要区域,是行星物质逃逸的关键通道,也是认识行星演化的一个重要窗口。我国“十四五”规划中将空间探测和深空探测作为重要战略方向,并且已经成功实施了“子午工程”及“嫦娥工程”“天问一号”等探测工程,这为深入研究行星电离层-磁层间物质能量交换的过程与机理、理解物质逃逸的主要过程和控制因素提供了契机。充分利用最新观测数据,通过对比研究地球与其它行星电离层-磁层间物质交换过程,深入理解不同行星空间环境中物质循环及辐射环境的差异及其产生机理,将提升应对航天器安全与通讯保障领域的挑战的能力,拓展对行星宜居性的认识。  一、科学目标  从比较行星学的角度,研究地球及其它行星电离层-磁层间的物质能量交换过程,深入理解其中多尺度的动力学过程及驱动机理 探究行星空间粒子逃逸的路径、控制因素及影响,深刻认识磁场在行星空间粒子损失中的作用。  二、研究内容  (一)地球磁层向电离层的物质与能量传输动力学过程:研究磁层粒子的加速和传输机理 探讨高纬电离层对磁层不同尺度动力学过程的响应 探讨电离层渗透电场的产生及其驱动全球电离层的动力学过程。  (二)电离层向磁层的物质输运及效应:认识行星系统内部离子源对其动力学过程的影响 研究离子上行与外流的加速机制及对磁层物理过程的影响 评估地球磁场长期变化对电离层-磁层系统以及其中的对物质能量交换过程的影响。  (三)地球与其它行星的空间环境演化规律:对比研究不同行星空间中粒子的来源、分布、输运、逃逸等基本特征,厘定这些特征的主要控制因素 探究内禀磁场、感应磁层和局部地壳场等不同类型的行星磁场如何控制不同纬度磁层-电离层物质的交换过程 探查粒子逃逸的新机制和新通道,比较逃逸率的异同,并评估其对行星大气长期演化的影响。  三、申请要求  (一)申请书的附注说明选择“行星电离层-磁层物质能量交换过程与机理”,申请代码1选择D04的下属代码。  (二)项目申请书研究内容应覆盖所有研究内容。  (三)咨询电话:010-62327619。“大气致灾涡旋生成演变和影响的机理与预测”重大项目指南  大气致灾涡旋是地球大气中经常发生的一类强烈的旋转运动现象,不仅直接导致多种气象灾害,还时常诱发海洋、水文、地质等衍生灾害,备受科学界和社会的关注。开展大气致灾涡旋生成演变和影响的基础研究,既能推动天气气候及其相关领域学科发展,也能促进大气观测和模拟技术的进步 加强致灾涡旋及其灾害链的预测研究,不仅有利于提高人类应对自然灾害的韧性,还关乎国家总体安全和社会经济的发展。  目前国内外针对大气致灾涡旋的科学认知水平不高,探测与预测的技术支撑有限,不能很好地满足国家和社会发展的重大需求。本项目着力于从单一时空尺度向多重时空尺度拓展,从对流层向全大气层延伸,从天气学向地球系统科学融通,既要深入研究大气涡旋的数理本质,又要发展观测与模拟的高科技手段,还要基于地球系统科学的视角在灾害链中探究多圈层互馈的作用。通过交叉研究和综合研究突破理论认知和致灾预报的瓶颈,提升我国科学家在该领域的整体研究水平和国际影响力。  一、科学目标  从多尺度相互作用视角揭示大气致灾涡旋生成演变和影响的机理,发展相关领域的基础理论、探测监测和预报预警技术,促进天气气候学与其他相关学科的交叉融通,推动学科研究新范式的建立,进一步提升中国在气象防灾减灾和可持续发展领域的核心竞争力。  二、研究内容  (一)大气致灾涡旋的多尺度机理研究:围绕大气致灾涡旋的生消机理,针对大气致灾涡旋的频发区/敏感区,发展大气探测与监测新技术和新方法 开展大气致灾涡旋的生成、路径、强度、频次等时空分布特征及其机理研究,聚焦非线性和多尺度等关键数学与物理难题,从多尺度相互作用视角深入揭示大气致灾涡旋的生成、发展、传播、消亡及其影响的机理,发展多尺度可预报性理论。  (二)大气致灾涡旋及其衍生灾害的数值预报方法与技术:发展针对致灾涡旋的先兆识别与监测技术,开展目标观测 基于先进的数据分析及同化方法,建立高质量数据集 发展天气、次季节-季节尺度致灾涡旋数值模拟方法和预报技术,研发具有我国自主知识产权的致灾涡旋及其衍生灾害预报预警核心技术和系统,提高我国应对自然灾害风险的能力。  三、申请要求  (一)申请书的附注说明选择“大气致灾涡旋生成演变和影响的机理与预测”,申请代码1选择D05的下属代码。  (二)项目申请书研究内容应聚焦一种大气致灾涡旋、至少应完整覆盖1个主要研究内容,鼓励开展探测、机理和模拟预报预测综合性研究。  (三)咨询电话:010-62328511。“海洋系统洋际/层际协同作用”重大项目指南  跨大洋是海洋系统的基本属性,洋际协同过程是多圈层相互作用的关键环节。本领域面向地球系统科学前沿,聚焦跨洋盆、跨圈层关键物质能量交换过程,发展海洋系统洋际/层际协同作用理论,加快形成我国跨大洋、跨圈层海洋系统研究特色和优势,增强国际学术话语权。  一、科学目标  跨洋盆、跨圈层相互作用研究是发展海洋系统科学理论的重要前沿和支撑。本资助领域的目标是,聚焦洋际/层际协同作用中的关键物质能量交换过程,揭示洋际相互作用及其对区域海洋灾害与可预报性的影响机理,阐明海平面上升的跨圈层协同作用过程并量化其贡献,发展海洋系统洋际/层际协同作用理论,为气候安全与防灾减灾提供科技支撑。  二、研究内容  (一)洋际相互作用及其对海洋灾害的影响机理:揭示洋际相互作用的物理过程和机制,阐释洋际相互作用对区域海洋灾害的影响机理,探索区域海洋灾害的可预报性,建立海洋灾害的预报模式,评估我国邻近海域海洋灾害的未来变化。  (二)海平面上升的跨圈层物质能量归因及其预估:聚焦全球与区域海平面的跨圈层物质能量传输与变化过程,揭示海平面上升的新贡献源,分析海平面上升的不确定性,预估区域海平面变化并评估对我国沿海地区的影响。  三、申请要求  (一)申请书的附注说明选择“海洋系统洋际/层际协同作用”,申请代码1选择D06的下属代码。  (二)项目申请书研究内容应只针对某1个主要研究内容。  (三)咨询电话:010-62326909。“水环境中人工纳米污染物生物地球化学过程与风险评估”重大项目指南  人工合成纳米材料因其具有独特的物理、化学和生物学性质,越来越多地应用在军事、化工、医药、环境、日用品等各个方面。这些纳米材料在生产、使用、废弃过程中不可避免地会进入环境形成新污染物,对生态系统功能和人体健康带来潜在风险。然而,环境系统的复杂性决定了人工纳米污染物的诸多环境过程和作用机制仍不清楚,亟需通过多学科交叉,系统而持续性地展开深入研究。水环境作为纳米污染物地球化学行为最活跃的区域,也是其最重要的“汇”之一,一直是本领域研究的焦点。但是,由于水环境基质复杂,对人工纳米污染物在水环境中的真实环境行为与生物生态效应和人体健康风险的认识仍存在很大偏差与空白。关于人工纳米污染物在水环境中生物地球化学过程与生态风险、健康效应中的基础科学问题已成为理解其环境归趋和客观评估其生态风险的重要瓶颈,亟需解决。  一、科学目标  发展和建立水环境介质中人工纳米污染物的分析检测方法,明确人工纳米污染物在典型水环境中的赋存水平,揭示水环境条件下人工纳米污染物的关键生物地球化学过程,探明人工纳米污染物与共存污染物的联合生态和健康效应,提出水环境中人工纳米污染物的风险评估及管控对策。  二、研究内容  (一)水环境介质中人工纳米污染物的识别、赋存及溯
  • 美红外望远镜完成宇宙全面观测
    据新华社洛杉矶7月17日电 美国航天局喷气推进实验室17日宣布,去年12月升空的红外太空望远镜“广角红外测量探测器”当天完成了为期7个月的首次宇宙全面观测。   该实验室称,在这次观测中,“广角红外测量探测器”发现了2.5万颗此前未知的小行星,其中95%的小行星为近地小行星。幸运的是,在可预见的未来,没有一颗小行星会对地球形成威胁。   此外,该探测器还发现了15颗彗星,以及一个距地球100多亿光年、由其他星系碰撞后形成的超亮星系,同时还观察了数百个恒星体,并对其中20个的存在状态进行了确认。   负责该项目的喷气推进实验室科学家艾森哈特说,“广角红外测量探测器”对宇宙进行了全方位的观测,不管是近地物体还是正在形成的星系,探测器都不会放过。   按计划,在未来3个月内,该探测器将再次对宇宙进行观测,以发现更多隐藏的小行星、恒星和星系,从而补充更多的数据,帮助科学家进一步探究宇宙的奥秘。   哈佛大学小行星中心天文学家斯帕尔说,“广角红外测量探测器”发现的近地小行星的平均体积要大于其他天文望远镜发现的小行星,科学家将根据新的发现来判断这些小行星是否会给地球带来潜在威胁。   “广角红外测量探测器”于2009年12月14日发射升空,其主要任务是扫描探测宇宙,“挖掘”此前未知的小行星和彗星等。
  • 小梅喊你来浇树!地球日活动重磅来袭!
    小梅喊你来浇树!地球日活动重磅来袭!我们的地球——这颗拥有着46亿年的古老星球,从太空观测站提供的图像来看,她如同水晶般美轮美奂,从古至今一直守护着我们。但是,近些年来,我们的星球却出现了“亚健康”的状况。全球气候变暖、森林锐减、土地荒漠化、雾霾,地球的绿色在一点点褪去,温度越来越高… … 4月22日,我们迎来了第51个世界地球日。约192个国家,超过10亿人参与世界上规模最大的环保活动。这也在提醒着我们,面对越来越严峻的环境问题,是否应该为地球做点什么?在新冠病毒肆虐全球的特殊时期,为了大家都能参与到环保运动当中,小梅准备的“地球日活动”上线啦~参与方式与活动规则1活动规则即日起至6月30日,大家关注梅特勒托利多公众号,完成每日任务,领取水滴,通过浇水的方式呵护小树苗长大,树木成长获取能量值后,参与礼品兑换。2 兑换奖品一等奖 1名哈曼卡顿水晶3代音响(兑换能量:10500)二等奖 3名松下紫外线消毒杀菌灯(兑换能量:8500)三等奖 5名华为智能手环(兑换能量:6500)四等奖 10名小米体脂秤(兑换能量:4500)参与奖 若干梅特勒托利多微信公众号500积分(需注册个人中心会员。兑换能量:1000)3活动说明礼品数量有限,相同能量值兑换礼品,按兑换时间为准,先到先得,兑完为止,每人只能兑换一次;兑奖码请务必保存好,扫描客服二维码后,填写兑奖码和个人信息;请填写正确有效的个人信息,以便礼品正常投递。4活动截止日期2020年6月30日*本次活动最终解释权归梅特勒托利多所有。希望通过游戏大家都能明白坚持环保的意义,“不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。”从身边做起,从小事做起,为人类节能减排贡献一份力量吧!你还为环保做过哪些努力?可以在留言区分享给大家学习哦~世界地球日,让我们一起爱护这颗美丽的星球吧。
  • 天宫一号将对地球进行光谱探测
    10月4日,记者从中国载人航天工程网获悉,载人航天工程空间应用系统副总设计师张善从表示,天宫一号将安排开展空间材料科学、空间环境探测和对地观测三个方面的空间科学实验。在对地观测方面,天宫一号将实验一种高分辨率光谱相机,实现对地球进行光谱探测。   光谱观测设备注重实验性质   据介绍,这次天宫一号对地观测将首次实验短波红外光谱仪探测,天宫一号上使用的对地观测设备与遥感系列卫星星载对地观测设备不同,后者使用的技术与设备都具有较高的成熟度,可直接应用 前者则注重实验性质,实验成功后观测设备才会用于卫星使用。   张善从说,未来中国的载人空间站也将是一个长期有人照料的国家级太空实验室,将支持几十个到上百个学科空间实验的开展。   探测设备分辨率最高可达10米   据悉,目前天宫一号已进入距离地面354千米的近圆轨道,并展开在轨测试工作。   张善从介绍,比如最近渤海漏油事件,普通的相机看不出来海面的变化情况,通过光谱仪可探测石油泄漏影响的海域面积,以及对海洋生态环境的破坏情况等。   据悉,这种光谱相机是国内第一种短波红外光谱探测设备,也是目前国内空间分辨率最高的一种设备,其空间分辨率最高将达到10米,而国外同类型仪器的空间分辨率都是百米量级的,甚至有1000米量级的。   据悉,在空间材料科学方面,将开展复合胶体晶体生产实验,复合胶体晶体生产是目前空间材料科学研究的热点,其中最具代表性的是光子晶体,被比喻为21世纪可能会带来信息技术革命的新材料。
  • 多个天文望远镜项目落地青海冷湖天文观测基地
    18日从柴达木循环经济试验区冷湖工业园获悉,目前,冷湖天文观测基地已有7个天文望远镜项目签约落地该园区。  冷湖天文观测基地建设以来,青海海西州政府、省科技厅积极与中国科学院国家天文台、紫金山天文台等科研单位和高校合作,开展天文台址资源考察,在冷湖赛什腾山天文观测选址、配套基础设施建设等方面做了扎实有效的前期工作。  据介绍,通过实施“天文大科学装置冷湖台址监测与先导科学研究”重大科技专项,开展天文台址科学监测工作,在选址区域获取了大量气象、天光背景、全天云量、晴夜数统计和视宁度分析等关键监测数据,科学证明冷湖天文观测基地具备世界一流的视宁度和重大科学研究潜力。  目前,冷湖天文观测基地已签约落地天文望远镜项目7个,4个项目已经于2020年开工建设,项目总投资1.74亿元,2021年即将开工建设的有3个项目,总投资4.23亿元。  7个天文望远镜项目分别是:国家天文台实施的SONG望远镜项目、西华师范大学与国家天文台联合实施的50Bin望远镜搬迁项目、紫金山天文台实施的多应用巡天望远镜阵MASTA项目、中国科学技术大学和紫金山天文台联合实施的2.5米大视场巡天望远镜项目、中科院地质与地球物质研究所实施的行星科学望远镜PAST项目、中科院地质与地球物质研究所实施的行星科学望远镜TINTIN项目、国家天文台实施的用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统AIMS。  其中50Bin是第一台到达冷湖天文观测基地4200米观测点的科学级望远镜,该望远镜是由西华师范大学与国家天文台合作的50厘米双筒望远镜。测量显示,星象的半高全宽是0.68角秒,该结果表明在长期监测下台址的质量得到了科学设备的印证,冷湖天文台址具备世界一流的视宁度,结合其他监测数据,可支撑天文大科学装置充分发挥科学能力,冷湖天文观测基地具备了巨大科学潜力,能够为中国观测天文学提供有力保障。  柴达木循环经济试验区冷湖工业园相关负责人表示,随着冷湖天文观测基地影响力的提升,多个科研项目伸出洽谈合作的橄榄枝,有望落地冷湖天文观测基地
  • 全景碳排放数字地球“碳星球”发布
    9月2日,中科星图维天信(北京)科技有限公司(简称“星图维天信”)在2022年中国国际服务贸易交易会上发布全球首个高分辨率近实时全景碳排放数字地球产品——“碳星球beta”。  “碳星球”是全球首个具有日尺度分辨率、近实时更新的全景碳排放数字地球产品。该产品充分利用碳数据模型、纳入卫星遥感监测数据、集成大数据、AI、GIS、遥感等技术,将自下而上的计算和自上而下的观测有机结合,实现天、空、地一体化碳数据。它区分来自电力、工业生产、交通运输、居民消费等多部门和相应细分部门的二氧化碳排放量,并进行目前最高时空分辨率的碳排放可视化呈现:空间分辨率为 0.1°*0.1°,重点城市能够提升到1KM*1KM,时间分辨率为日尺度,实现近实时更新,可及时反映出碳排放时空动态变化特征。  “碳星球beta”由星图维天信联合其母公司中科星图股份有限公司、清华大学共同构建,将引领各地方、行业、企业向智慧低碳迈进,增进公众理解低碳理念,助力国家实现双碳目标。(图片由中科星图提供)
  • 支持观测装备国产化,中国气象科技发展规划出炉
    2月28日,中国气象局、科学技术部和中国科学院三部门联合发布了《中国气象科技发展规划(2021—2035年)》(以下简称《规划》)。《规划》在形势和需求中指出,高精度观测仪器自主研发能力不强,气象观测智能化水平落后,空基、海基气象观测能力薄弱,非传统观测起步晚、发展慢,多源综合数据的获取和完备度亟待加强,资料同化技术落后。《规划》提出了九个重点领域和优先方向,分别为气象观测技术和方法、数据分析技术、天气气候机理研究和科学试验、地球系统模式、数字化预报技术和方法、气象服务技术和方法、人工影响天气理论和技术、应对气候变化和生态气象保障以及人工智能气象应用技术。《规划》部署了四个重大气象科技创新工程,包括气象大数据科学工程、国产超算技术应用能力提升工程、地球系统模式工程和观测装备国产化工程。针对气象科技创新体系建设,《规划》提出了七项具体措施,分别为建设高水平科技创新人才队伍、优化气象科技创新主体布局、构建协同高效的科技创新平台、加强科技基础支撑平台建设、加强科技成果转化应用、积极参与全球气象科学治理和加强气象科学普及和创新文化建设。值得注意的是,《规划》在气象观测技术和方法中指出,着眼多源观测数据的获取,开展新型探测设备和观测方法研究。研究面向地球系统的协同观测关键技术,实现对大气和其他圈层要素的高时空分辨率观测。提高对典型灾害性天气系统的实时、立体、精密观测的技术能力。提升协同观测技术水平。开展非传统观测应用技术研究。完善气象观测技术和方法标准体系。在观测装备国产化工程中,《规划》提出,研发地面、高空和大气成分高精度国产化传感器;研制基于国产芯片,具备超低功耗、声光电物理信号一体化测量处理能力的气象专用系统级模组;研究双偏振相控阵天气雷达及相关扫描 28 技术、观测模式和定标技术;研制基于拉曼散射、差分吸收、多普勒效应等原理的激光雷达,突破激光器等核心部件国产化难题;研究基于毫米波、地波、太赫兹和量子技术的新制式气象雷达; 研制基于北斗导航的探空、水汽及反演应用的观测系统;研制基于北斗导航的短基线闪电通道精细化定位系统和超长基线的全球闪电定位系统;研制基于机载平台的空基气象载荷;研制大气成分、生态环境高精度观测装备、在线监测技术和标定技术;研究高海拔、酷热、台风、强辐射、重污染等极端恶劣环境的装备适应性技术和工艺;研制适应特殊自然环境和特殊用途的特种气象观测装备。通过工程实施,到2025年,综合探测能力达到或接近国际先进水平,全球监测能力进一步提升;非传统观测数据的收集应用能力大幅提升;气象装备国产化程度进一步提高。到 2035 年,气象综合观测整体技术自主可控,我国成为气象装备强国。在加强科技基础支撑平台建设中,《规划》提出要推进科技基础支撑平台开放共享,提高大型科研仪器设备利用率;加强野外科学试验基地建设,在关键区域建设一批野外科学试验基地。原文链接:中国气象局 科学技术部中国科学院 关于印发《中国气象科技发展规划 (2021 - 2035年)》的通知
  • 韦布望远镜在一地球大小系外行星上未探测到大气
    国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇天文学论文称,根据韦布空间望远镜(JWST)的观测结果,地球大小的系外行星TRAPPIST-1b上未发现大气的迹象。该论文介绍,研究人员利用哈勃望远镜和斯皮策空间望远镜,通过投射光谱技术观测了TRAPPIST-1系统内的所有行星,但并未探测到任何大气特征。TRAPPIST-1b是距离该系统的M型矮星最近的行星,接收的辐射是地球从太阳接收辐射的4倍。这种相对较大幅度的恒星加热表明,TRAPPIST-1b的热发射也许是可测量的,而这或能用来了解该行星的大气。论文通讯作者和第一作者、美国国家航空航天局(NASA)艾姆斯研究中心托马斯格林(Thomas Greene)和同事与合作者一起,利用韦布望远镜上可观测中长波辐射的中红外设备(MIRI),评估了TRAPPIST-1b的热发射。他们探测到了该行星的次食(当TRAPPIST-1b运行到M型矮星背后时),并测量了该行星白昼侧的温度及其大气特性。论文作者指出,对他们研究发现的最直接解释是:几乎没有或只有很少的行星大气能让来自宿主星的辐射再分布,而且几乎没有可探测到的来自二氧化碳或其他物种的大气吸收。这或许是因为TRAPPIST-1b吸收了来自M型矮星的几乎所有辐射,而且没有高压大气。该地球大小系外行星上缺乏充足大气的研究结果,与建模预测结果也是一致的。论文作者表示,今后的观测有望使人们进一步理解TRAPPIST-1b上热的再分布,以及M型矮星类地行星的性质和它们与太阳系同类行星的差异。
  • 我国自主研制地球磁场传感器已达世界领先水平
    中科院电子所第十研究室(中科院电磁辐射与探测技术重点实验室)面向国家“立足国内,找矿增储”等重大战略需求,在中科院知识创新工程、SinoProbe计划等项目经费支持下,经过近3年的技术攻关,突破了制约我国地球物理电磁勘探仪器装备研发的核心技术——磁场传感器(磁棒)技术,研制出可应用于大地电磁法(MT)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)、海洋可控源大地电磁法(CSEM)、瞬变电磁法(TEM)、地球物理电磁测井等方法的磁场传感器,最低工作频率可到0.0001Hz(10000s),噪声水平达到皮特斯拉(pT)或飞特斯拉(fT),各项指标已迈入世界先进行列。   小批量生产的CAS系列磁棒陆续经多个地球物理勘探部门一年多不同季节、不同地区的野外工程应用和测试对比表明,电子所研制的频率域和时间域磁棒与国外同类磁棒的先进技术水平相当,部分指标略高于国外产品 同时,与国外同类磁棒相比,CAS系列磁棒的重量和功耗均具有十分明显的优势。CAS系列磁棒的研制成功,为我国研发具有自主知识产权的地球物理电法勘探仪器装备奠定了坚实的技术基础。   此外,CAS系列磁场传感器在海洋探测与监测,尤其在海底科学观测网建设、海底资源勘探等领域还具有广阔的应用前景。
  • 紫外辐射观测在环境保护中的应用
    紫外辐射观测在环境保护中的应用 背景 紫外光(UV)是太阳光谱的一部分,分为三种波段:UVA、UVB 和 UVC,波长分别为315-400nm、280-315nm 以及10nm-280nm。从 UVA 到UVC 波长减小,强度增加,也就是说波长越短,对人的潜在危害越大。幸运的是,只有 UVA 和 UVB 能够穿透大气层到达地面。由于太阳紫外辐射对环境和人类健康的影响,以及由于臭氧的衰减引起地球表面紫外辐射的增强,所以需要对太阳紫外辐射进行测量。其中 UV-A 波段刚好在可见光光谱外,无明显的生物活性,在地表面它的强度不随大气臭氧含量而变化。UV-C 在大气层中被完全吸收,因此不会出现在地球表面。对于紫外辐射的测量来说,UV-B 是最受关注的波段,它影响生物活性,在地球表面它的强度取决于大气臭氧柱。环境空气中的污染物与紫外辐射的关系具有两面性:一方面它成为太阳紫外辐射的屏蔽;另一方面它有可能导致更为严重和复杂的大气污染而损害人体健康。由于城市大气中包含有许多来自工业和机动车排放的烃类和氮氧化物成分,紫外辐射为大气中这类化学物质间的相互作用提供了能量;较强的紫外辐射可以有效地增加大气光化学反应活性,使得对流层近地面臭氧质量浓度较大,也使污染物之间的相互作用更加强烈,导致产生更多更复杂的二次污染物,从而加重大气污染程度,因此太阳紫外辐射的测量对环境污染研究有着非常重要的意义。 系统组成 OTT太阳辐射监测系统能长期自动监测地表太阳总辐射强度和地表紫外线强度的变化特征,是气象领域中气象因子观测的重要部分,为适应气象系统的业务需求,满足观测数据的高精度和高稳定性要求。它具备高可靠性、高准确性、易维护、易备份等特点。该系统由分波段紫外辐射表、数据采集单元、供电单元及系统支架等辅助设备组成,其主要性能指标如下: 紫外辐射(SUV-A/ SUV-B) SUV 系列产品是 Kipp & Zonen 公司研制的高精度、高可靠性大气紫外辐射传感器。它可以精确测量大气中某种特定类型的紫外辐射。该系列紫外辐射传感器包括可分别测量 UVA、UVB、UVE 的SUV-A、SUV-B 和SUV-E-单波段紫外辐射传感器:光谱响应:UVA:315~400nm;UVB:280~315nm输出范围:UVA:0~90w/m2;UVB:0~9w/m2响应时间(95%):1 s非线性:~30VDC功耗:§ 防护机箱:采用玻璃纤维加防腐材料,防水、防紫外线老化;§ 供电单元:交流电方式,交流充电控制器及可充电电池等§ 系统支架:全套安装支架。 如您想要进一步了解太阳辐射表或需要免费解决方案,请关注OTT官微。
  • 英国能源与气候变化部出台对地观测战略
    近日,英国能源与气候变化部出台该部的对地观测战略(DECC Earth Observation Strategy),希望通过对地观测,以各种方式包括在地球或海洋表面、海洋之下以及在大气层内的高度测量地球系统,形成长期的时间序列数据,&ldquo 感知&rdquo 地球的变化,确保一些措施不被延误,如保护野生动物、建设新的能源基础设施等。 具体来说,该战略的主要目的是:、确定有关能源与气候变化部实现目标的关键长期的数据库;第二、部署能源与气候变化部如何能够访问这些数据库;第三、部署能源与气候变化部如何制定新的监测方案,实现资源的可持续利用。 以上信息有HASUC整理摘录,HASUC主营:真空干燥箱、烘箱、电子防潮箱、鼓风干燥箱、培养箱、生化培养箱、霉菌培养箱、干燥柜、电炉、马弗炉、电阻炉、二氧化碳培养箱、霉菌培养箱、隔水式培养箱、低温培养箱、BOD培养箱、恒温恒湿培养箱、光照培养箱、恒温恒湿培养箱、人工气候箱、 恒温干燥箱、防潮箱、高温烤箱、低温培养箱、恒温培养箱、高低温箱、高低温试验箱、高低温交变试验箱、高低温冲击试验箱、恒温恒湿箱、高低温湿热试验箱、培养箱、氮气柜、干燥箱、恒温箱、高低温交变湿热试验箱、盐雾腐蚀试验箱、药品稳定性试验箱、两三厢冷热冲击试验箱、精密曲线编程旋转烘箱、远红外线干燥箱、防爆干燥箱、精密烘箱、真空测漏箱、人工气候箱、光照培养箱、生物安全柜、干培两用箱、超净工作台、真空脱泡箱等。
  • 中国科大利用火星上的波动观测对合声波激发理论模型进行测试
    合声波是广泛存在于地球和其他行星磁层中的一种电磁波动。将合声波的电磁信号转化为声音后听起来像清晨群鸟的合唱声,因而得名合声波。合声波能够通过共振的方式加速空间中的高能电子,在磁暴活动期间引发地球辐射带电子通量的快速上升;同时,合声波能够将空间中的高能电子散射到大气层中,形成弥散和脉动极光现象。   合声波的特征之一是其频谱通常呈现出窄带的快速扫频结构。该扫频结构的激发机制引起了人们的兴趣,科学家对此提出了多种理论模型。然而,关于合声波为何会出现扫频以及如何计算扫频率的问题存在争议。其中,一个主要争论点是背景磁场的不均匀度是否在合声波的扫频中起到关键作用,以及这种不均匀度如何影响合声波的扫频现象。此前,中国科学技术大学队提出的合声波“Trap-Release-Amplify”(TaRA)模型基于现代等离子体物理理论,认为磁层中合声波的扫频是非线性过程与背景磁场不均匀度共同作用的结果,并提供了相应的扫频率计算公式。然而,地球磁层中的磁场不均匀度变化有限,无法在更大的参数空间内对TaRA模型开展测试。   火星与地球之间存在不同的磁场环境:地球拥有全球性的类偶极磁场,而火星则只存在局地的岩石剩磁。在火星的剩磁环境中,MAVEN卫星也曾观测到类似合声波事件。图1展示了在火星和地球上观测到的波动事件以及相应的背景磁力线轨迹。研究通过计算发现,火星与地球的背景磁场不均匀度相差了五个数量级。对比研究地球和火星上的波动事件,可在更加极端的条件下测试此前所提出的TaRA模型。   本研究基于MAVEN卫星对火星粒子分布的观测,结合相应的火壳剩余磁场模型,采用基于第一性原理的粒子模拟方法,重现了火星上观测到的类合声波动现象。研究通过对粒子相空间分布的分析,确认了这种波动的扫频过程与地球上的合声波一致,即均由非线性过程引发。此外,该研究进一步使用TaRA模型提供的两种不同方法来计算合声波的扫频率,并将其与观测和模拟结果进行对比。研究发现,基于非线性过程和背景磁场不均匀度计算出的扫频率与模拟结果之间存在高度一致性。研究表明,尽管火星和地球拥有不同的磁场和等离子体环境,但在火星上观测到的类合声波动与地球磁层中的合声波动遵循相同的基本物理过程。同时,本研究还在磁场不均匀度相差五个数量级的极端条件下验证了TaRA模型所描述的扫频基本物理过程的广泛适用性。这一发现不仅确认了火星上存在合声波动,而且为在极端条件下验证和应用TaRA模型提供了重要支持。   相关研究成果以Whistler mode chorus waves at Mars为题,发表《自然-通讯》(Nature Communications)上。日本京都大学、美国加州大学洛杉矶分校、意大利ENEA非线性等离子体物理中心及浙江大学的科研人员参与研究。研究工作得到中国科学院类地行星先导专项、国家自然科学基金和中央高校基础研究经费的支持。火星和地球上的磁力线位型以及观测到的合声波频率-时间谱图
  • 新武器助力“流浪地球”,“黑科技”实施全方位体检
    p    strong 环境监测“黑科技” /strong /p p   众所周知,看病就医的关键在于精准诊断。如何精准获取环境大气“体检报告”是当前打赢“蓝天保卫战”的重中之重,合肥国信聚远科技有限公司的“黑科技”不但实现了精准体检,还开创了上门体检服务。 /p p   这款“黑科技”的全称为傅里叶红外大气环境综合监测车,监测车搭载了便携式傅里叶红外多组分气体分析仪、开放光路面源排放VOCs气体分析仪、掩日红外多组分气体遥测系统、大气颗粒物激光雷达和大气臭氧雷达等多种先进武器。 /p p   监测车最神奇的地方是可以边走边测,不但可对园区及边界污染气体分布、园区污染气体排放通量、大气颗粒物廓线及相关气象参数进行走航观测,实时绘制包括400多种组分及大气颗粒物的大气污染地图和污染排放通量,还可以通过光谱识别技术对未知组分进行精准测量。当面对突发泄漏事件时,监测车也毫不含糊,其所携带的开放光路面源排放VOCs气体分析仪还可以在远距离快速给出危化品泄漏种类、浓度及扩散趋势,能够有效保障人民群众生命财产安全,该车可谓环境监测领域的“移动CT室”。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/9627ae13-92bf-48d7-afb6-51130e37245e.jpg" title=" 11_副本.jpg" alt=" 11_副本.jpg" / /p p   监测车所获得的第一手数据既能精准说清每种特征污染物的污染成因、污染来源、污染趋势、污染贡献,也能起到及时发现污染源、精确定位污染源的作用,在大气污染的防治和管理中发挥重要作用,真正做到准确、快速“诊断”,在大气环境监测、环境督查和环境安全风险评估中有广泛的应用前景。 /p p    strong 新武器助力“流浪地球” /strong /p p   近日,应地方环境监管部门的邀请,合肥国信聚远环保斗士们携带“新武器”行程数千公里,奔赴山东、江苏等地“蓝天保卫战”一线,连日来,国信聚远斗士们不畏旅途劳顿,走进城市、企业、园区把脉问诊,为伤痕累累的“流浪地球”认真做了一遍体检。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/0ed296ee-50e9-4d11-9782-26f12969c812.jpg" title=" 22_副本.jpg" alt=" 22_副本.jpg" / /p p   通过城市区域的走航观测,有效分析了不同时间段内,城市机动车排放、餐饮油烟排放以及重点企业的主要特征污染物,以及其对城市大气污染的贡献,为城市环境空气动态管控,促进城市环境空气质量持续改善提供了数据支撑。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/8f78175f-bd43-4162-8fc8-2a37825272cf.jpg" title=" 33_副本.jpg" alt=" 33_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/bc83bb69-4083-4f8f-ab17-a4f003e5206b.jpg" title=" 44_副本.jpg" alt=" 44_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/51f92607-51bf-4d96-9ca1-7b60d6a20790.jpg" title=" 55_副本.jpg" alt=" 55_副本.jpg" / /p p   通过对重点企业污染源排放走航观测,有效掌握了不同企业的污染排放特征,尤其是对企业自己都不清楚的未知组分排放给出了精准把脉诊断结果。走航监测发现,虽然部分企业已经采取了相关的VOCs污染防治措施,但对于行业源VOCs排放来说,无组织逸散和泄漏较为普遍。通过重点企业走航摸底,不仅是对国家相关VOCs防治计划和要求的很好回应,也为“一企一策”精准治污奠定了基础。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/cf2949d6-460f-4311-a564-fb2d4d5b622c.jpg" title=" 66_副本.jpg" alt=" 66_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/38e0ea86-a9c3-44f3-b747-b473fd31de9f.jpg" title=" 77_副本.jpg" alt=" 77_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/8710e7ea-d2b1-43e1-be13-095736eb44a6.jpg" title=" 88_副本.jpg" alt=" 88_副本.jpg" / /p p   面对复杂多变的大气污染疑难杂症,合肥国信聚远将发挥技术优势,坚持技术创新,利用最先进的战略新武器揪出地球体内的每一个毒瘤。合肥国信聚远郑重承诺:打赢“蓝天保卫战”不取得全面胜利,国信聚远勇士们绝不下火线。 /p
  • 大气激光雷达观测与研究:追风掣电识大气
    地球大气为人类生存和发展提供了非常重要的保障,研究该区域中的大气环境与物理和化学过程,对于航天、国防、人类生活以及地球生物圈的安全至关重要。   武汉大学研制的拉曼激光和钠荧光激光雷达的发射单元     中国科学技术大学研制的车载多普勒测风激光雷达系统   识风须追风   中高层大气研究关注的主要参数包括中性大气的密度、温度和风场、电离成分、微流星体、辐射场等。   “研究中高层大气的结构和变化特征对于理解发生在这个区域中的基本物理过程,保障航天器和航天活动的安全具有重要意义。”武汉大学教授易帆对《科学时报》记者说,“这些航天器在高层大气环境中能否正常工作,将直接影响通信中继、电视转播、导航定位等。近年来,平流层飞艇由于多用途和低能耗被称为‘多功能绿色航空器’,要保证其在节能条件下稳定运行,该高度上大气风场信息极为关键。因此,这一研究与人类生活密切相关。”   中高层大气的主要热源来自太阳的极紫外辐射和X射线对氧分子的加热以及高能粒子在大气层中的沉降。太阳活动剧烈时,高能粒子在大气层中沉降事件增加,这会加热高层大气并使之密度上升,从而增加低轨道飞行器的阻力并降低其轨道。此时如果飞行器不能及时变轨,将大大影响飞行器的使用寿命。对于低轨道飞行器来说,中高层大气的密度、成分温度和压力会影响到飞行器的轨道定位、轨道衰减速率和在轨寿命。   另外中高层大气也会影响到飞行器表面的温度和姿态控制,其化学组分——例如原子氧等——也有可能对飞行器造成化学损伤,另外,飞行器表面的辉光现象也与大气成分有关。所以,设计飞行器时,必须根据其飞行高度和飞行时间研究中高层大气对飞行器的影响,确定携带轨道修正推助器的质量,以及合适选用的表面材料和必要的防护措施。   仪器是利器   因为中高层大气离人类住居的地表较远,通常需采用无线电和光学遥感探测技术才能实现对其参数的测量。由于起步较晚,我国中高层大气激光雷达探测技术曾经十分薄弱。   “探测是中高层大气研究的基础和出发点,而我国缺乏大型探测设备和自主观测资料等因素,极大地限制了该学科的发展。”易帆说,“80km至100km高度范围的金属成分是流星消融的产物,其行为(结构和变化)反映了大气和太空的过渡区域中的物理特征。当前人们对金属成分的认识还很肤浅,许多问题都无法解释。”   由于中高层大气研究对大型仪器的依赖,我国中高层大气观测相对其他领域显得薄弱一些。   “对中高层大气重要参数,其中包括动力学参数(风速、温度、密度)、化学成分分布和大气辐射的研究都依赖观测仪器。国际上也存在同样的问题。这一领域很多一手资料都是近些年才积累起来的。” 中科院空间科学与应用研究中心研究员徐寄遥对《科学时报》记者说,“观测技术本身就是一个很大的研究课题。因此仪器研制也成为中高层大气研究的重要部分。”   近年来,在基金委、教育部和科技部的支持下,我国科技工作者自主研发出多种不同功能的大型激光雷达,将我国的中高层大气遥感探测和研究推向国际前沿。   以武汉大学为主的研究团队经过十多年的艰苦努力,研制出7台大型激光雷达系统,形成了当今亚洲功能最强大的中高层大气激光雷达综合探测平台。他们研制的世界第二台铁波尔兹曼中层顶测温激光雷达系统,在我国首次实现了80km~100 km中层顶大气温度的激光雷达测量。   该团队完全采用激光雷达技术,实现了对3km~100km高度范围大气温度的同步遥感探测。这是国际上第二次完全采用激光雷达技术,实现从近地面到100km大气温度剖面的测量。这种激光雷达综合探测技术可广泛应用于大气科学研究,对环境变化研究具有重要意义。他们研制出的偏振激光雷达与国际上的星载激光雷达进行了细致的比对,获得了定量的一致,表明他们完全掌握了偏振激光雷达技术。最近,我国继韩国之后,研制出世界上第二台全水谱拉曼激光雷达,能测量云中水的相态(液态或气态),在天气预报中具有重要意义。   中国科学技术大学研究团队先后建立了米/瑞利/钠荧光双波长激光雷达系统和车载多普勒测风激光雷达系统。该雷达所达到的技术指标与国际上唯一报道的一台车载平流层多普勒测风雷达技术指标相当。   2010年2月, 中国科学技术大学车载多普勒测风激光雷达系统通过专家鉴定,专家组一致认为:该仪器首次在国内实现了多普勒测风激光雷达对40km高度平流层大气风场的探测,且具有可重复部署性。   由这些激光雷达构成的探测平台使我国的中高层大气探测能力进入国际前沿。激光雷达观测导致了一些新现象的发现,也给我国的国防、航天和大气空间环境研究提供了数据基础。   有术更有效   我国学者在过去十年里自主研制出多台不同功能的大型激光雷达系统,这些雷达系统能观测该区域多种大气参数和金属原子层,建立了在国际上有影响的中高层大气观测站。   “近十年我国在中高层大气研究方面进步很快,发现了一些新现象,在中高层大气观测和模拟研究上也取得了有国际影响力的研究成果,总体上正逐渐逼近国际先进水平。”徐寄遥说,“这得益于我国仪器研制的成果和子午工程等的带动。目前我国在主动光学探测仪器,例如测风测温激光雷达,以及光学干涉仪和全天空气辉成像仪等被动光学仪器的研制方面初步形成规模。”   在观测研究方面,我国学者利用地球卫星、激光雷达和车载多普勒测风激光雷达等加深了对中高层大气动力学过程的理解。在中层顶金属层激光雷达观测研究,在0km~100 km 高度范围大气温度的激光雷达测量,在车载多普勒测风激光雷达研究,在激光雷达和其他仪器的联合观测方面都取得了较有影响力的成果。   在模式研究方面,我国学者揭示了大气波动非线性传播行为的有效方法,建立了高精度的全非线性动力学模式,对重力波的非线性传播研究取得一系列成果,已走在国际前列。我国自主建立了完全基于大气探测数据的第一代临近空间大气动力学模式。该模式与国际上公开发表的大气温度和密度经验模式(NRLMSISE-00)以及大气水平风场经验模式(HWM)相比,某些区域的精度有明显提高。
  • 臭氧和紫外观测——BREWER分光光度计
    臭氧和紫外观测——BREWER分光光度计KIPP&ZONEN Brewer分光光度计由防风雨分光光度计、方位跟踪器和支架组成。它提供了几乎同时观测到的总臭氧柱、二氧化硫和紫外光谱。 双轴跟踪、适当的滤波器选择、板载波长校准和数据记录通过内部电子设备和主机进行管理。PC的控制软件支持24小时调度和远程无人值守操作。 人类对臭氧层的持续观测是至关重要的,因为,臭氧层的作用与保护地球上的生命息息相关。 吸收紫外辐射紫外线(UV)辐射与人类和动物的皮肤癌、皮肤老化、白内障和免疫系统抑制有关。适量的紫外线可以促进人类皮肤上合成维生素D的反应,这对骨组织的生成及保护起有益的作用。但过量照射可以引起皮肤癌、免疫系统和眼的疾病,对动植物也有伤害。因此,臭氧层能吸收紫外光,保护了地球上的生命。臭氧层能让太阳光中的可见光通过,并吸收掉绝大部分有害的紫外辐射,所以有人称臭氧层为地球生命的“保护神”。 臭氧层引起逆温现象臭氧吸收紫外辐射,使得平流层的温度随高度升高而升高,造成逆温现象。这种逆温现象增加了大气的稳定度,使得大气的上下对流很难进行,大气中排出的废物在垂直方向混合很慢,但它们在水平方面的传播和比较快。 温室气体作用在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要。 MKIII Brewer臭氧分光光度计在测量光谱紫外线(UV)区域的太阳辐射和臭氧方面明显优于MKII和MKIV Brewer。这是因为与MKII和MKIV的单色仪相比,MKIII中使用的双单色仪光学系统的杂散光性能有了很大改善。目前,在中国周边的日本、韩国和越南都部署了一定数量的Brewer监测站,相信很快在国内也会出现MKIII的身影。
  • 美国“信使”携多种探测仪器观测水星
    美国“信使”号水星探测器按计划将于3月29日从水星轨道传回首张图片。从4月4日起,它将正式展开对水星的观测,以确定水星表面成分,探测水星的神秘磁场以及水星极地区域永久阴影部分是否存在冰。   2011年3月17日,经过15分钟的近水星制动,减速后的“信使”号被水星捕获,进入近水星距离200千米、远水星距离15193千米、周期12小时的水星椭圆轨道,对水星进行为期一年的探测工作。   有人说,水星名不副实,因为它是太阳系中距离太阳最近的行星,表面温度很高,所以上面根本没有水。但也有人认为,在水星极地阳光永远照不到的阴暗陨石坑深处,很可能存在水冰沉积物。   由于水星离太阳很近,因此在地面观测它和用飞行器探测它都十分困难,至今只有美国的“水手10号”和“信使”号探测器探测过水星,其中1973年11月 3日发射的“水手10号”探测器也仅以掠过的方式探测过水星,故无法对水星进行长期、全面和详细的了解。经过多年研制,第一颗水星探测卫星“信使”号终于在2004年8月3日升空。它耗资4.46亿美元,发射质量1100千克,其中600千克为燃料,体积与大型办公桌相近。   水星上太阳的亮度比在地球上高出11倍,表面温度可达450摄氏度,所以设计“信使”号的关键是如何应对这样的高温环境。为此,“信使”号装有先进的大型遮阳罩,能使探测器的温度保持在20摄氏度左右。此外,它还有许多特点,如两翼由数千个小“镜子”组成,其中2/3的“镜子”用于反射水星附近的强烈阳光,剩下的“镜子”用于将阳光转化成电能 各重要系统都有备份 使用现成的部件和标准的数据界面 采用“近地小行星交会”小行星探测器子系统设计等。   “信使”号此行有六大任务:水星具有何种磁场特征?为什么水星的密度那样高?水星具有何种地质形成过程?水星核具有怎样的构成和形态?水星两极的异常物质是什么?水星表面有哪些不稳定物质对其外大气层的形成起了重要作用?为了完成这些任务,“信使”号携带了磁力计、伽马射线与中子光谱仪、X射线光谱仪、水星大气与表面成分光谱仪、高能粒子与等离子体光谱仪、水星双重成像系统和水星激光高度计等共7台科学探测仪器。   “信使”号当初升空后没有直奔水星,而是借助地球、金星和水星的引力飞行6年半后才进入水星轨道。其间,它一次飞越地球(2005年7月)、两次飞越金星(2006年10月和 2007年6月)、三次飞越水星(2008年1月、2008年10月和2009年9月),最终于今年3月17日进入环水星轨道。每次借力飞行都可以改变 “信使”号轨道的形状、尺寸、倾角和速度,最终巧妙地把“信使”号从绕太阳的轨道送入环水星的轨道。“信使”号在三次飞越水星的过程中收获了大量成果。例如,绘制了水星表面的详细状况,勘测了这颗行星的构成成分、地磁环境以及稀薄的大气层等多种特征。   目前,美国航天局计划将“信使”号探测器的服役期延长一年,但未来能延长多久还需要时间来证明。
  • 35800公里外为地球大气做“CT”:静止轨道红外干涉大气三维探测载荷技术|上海市科学技术奖
    项目名称:静止轨道红外干涉大气三维探测载荷技术完成单位:中国科学院上海技术物理研究所完 成 人:丁 雷 等奖励等级:技术发明奖一等奖天气变化影响着人们穿衣、出行,乃至生活的方方面面,对气象开展准确监测是世界科学家们孜孜以求的目标。地球静止轨道气象卫星,相对地球静止不动,可以全天候获取我国所在区域的连续动态观测数据,犹如坚守岗位的“哨兵”。因此,发展静止轨道先进大气探测载荷技术是世界各国科技竞争制高点之一。由中国科学院上海技术物理研究所历经20年研究的静止轨道红外干涉大气三维探测载荷技术在国际上率先取得突破,该所研制的干涉式大气垂直探测仪(GIIRS)装载于我国第二代地球静止轨道气象卫星——风云四号卫星上,在国际上首次实现了静止轨道大气温度、湿度垂直三维探测,有效提高了长期数值预报精度,对我国和“一带一路”沿线国家和地区的天气预报和灾害预警具有重要意义。在35800公里外为地球大气做“CT”,是我国气象预报当之无愧的“独门秘笈”之一。2018年台风玛利亚内部温湿度信息探测01群雄逐鹿 拔得头筹大气在空间分布上是三维的,其温度、湿度和压强会随时间而变化,大气的运动和变化便是天气现象的本质。摸清大气垂直运动的“脉搏”,就能及时预报天气的发生与发展。如果能获取一幅动态大气三维“全息”影像,就能表征天气现象动态演变过程,为数值预报提供强有力的“诊断”依据,及时出具应急响应的“处方”。然而,在35800公里的地球静止轨道监测如同针尖大小地面上空大气层的变化,谈何容易,可谓差之毫厘、谬以千里!在国际上,静止轨道红外干涉大气三维探测载荷技术的研究起源于20世纪90年代,美国、欧洲和中国先后开展了本项技术研究。由于技术难度大、不成熟等问题,原计划在美国GOES系列、欧洲MTG-S项目上实施的载荷至今尚未在轨实现。而本获奖项目科研团队研制出的两台GIIRS仪器已经在2016年和2021年先后进入静止轨道工作,连续为全球提供高时效大气三维探测数据超过5年,我国已成为全球的唯一数据源。“GIIRS实现了好几个‘世界首次’,在预报服务中发挥了很好的作用!”中国气象局数值预报中心模式研发室副主任、风云四号卫星数值预报应用攻关团队首席专家韩威,给出如上评价。02自主创新 攻坚克难静止轨道红外干涉大气三维探测载荷技术究竟包含了哪些“法宝”和“绝招”,解决了哪些关键核心技术难题呢?看得细——大气目标精细光谱探测。实现大气温度和湿度参数的三维垂直结构观测需解析不同高度大气的红外吸收光谱,要求光谱分辨率达到0.625波数,在35800千米距离上进行大气光谱探测,需要建立新的精细光谱测量技术体制。看得准——低能量的高探测灵敏度。由于对地观测距离超过35800公里,到达轨道上的地球辐射能量值仅为低轨道的数千分之一;同时探测大气要求的高光谱分辨率,使得目标的辐射能量减小1.5个数量级以上,研制出更加灵敏的“视网膜”,即高性能新型红外探测器来提高探测转换效率、降低测量噪声。看得远——载荷极高指向观测稳定性。针对远距离观测,提出了二维扫描镜扩大仪器的视场,离轴主望远光学系统收集大气能量、动镜式傅立叶干涉仪进行探测、通过机械制冷机冷却面阵探测器和辐射制冷器冷却后光路、高性能探测器进行光电转换的高光谱载荷总体技术方案,并研制了集成化的载荷系统,系统解决了地球静止轨道进行高光谱、高灵敏度、高稳定大气三维探测的三大技术难题。看得清——复杂空间环境下高稳定探测。由于地球自转与公转带来的载荷温度变化超过210℃与载荷光学系统温度稳定度要求小于0.2℃的矛盾,突破多温区的高稳定度控制技术,达到“身处水深火热,内心平静如水”的状态。03气象灾害 尽收眼底静止轨道红外干涉大气三维探测载荷技术在台风等灾害天气预报和建党100周年活动等重大气象服务中发挥了重要作用。据相关统计显示,预报台风登陆地点的路径误差每减少1公里可避免直接经济损失约1亿元人民币,仅在2019年,GIIRS对台风“利奇马”的24小时路径预报误差从75公里降到50公里,直接减损效益估计超20亿元。此外,GIIRS在GRAPES数值预报中的成功应用,促进了全球静止卫星高光谱观测系统发展。在2019年美国召开的联合卫星大会上,美国天气局(NWS)局长指出:静止轨道高光谱探测将是下一步最大的进步;美国国家环境卫星信息资料中心NESDIS主任评价该载荷技术:促进了全球静止轨道卫星大气高光谱探测系统发展和卫星观测同化应用。在学术贡献上,国际和国内气象应用专家还利用GIIRS高频次、高光谱数据,针对NH3、四维风场等探测要素开展研究。面向国家战略亟需,中国科学院上海技术物理研究所创建了静止轨道大气三维探测全新技术体制,发明了具有完全自主知识产权的高光谱载荷技术,国际上率先实现了高频次的地球静止轨道大气三维结构精细探测,推动了风云四号卫星处于国际领先地位,获得了重大的应用价值和社会效益,得到各方的高度评价。站在时代的潮头回望历史,我们的科研人员心中仍谨记着周恩来总理1969年1月29日的重要指示:应该搞我们自己的气象卫星。五十多年来,风云系列气象卫星走出了从无到有、从小到大、从弱到强的成功之路。回首风雨,展望未来,上海技术物理研究所科研团队将接续奋进,紧密围绕气象领域和我国大气探测的战略要求,瞄准国际竞争制高点,为我国大气探测技术实现升级换代和逐步超越国际水平作出更多新的贡献!
  • 仪器观测发现,银河系有些正常,但不完全正常
    用斯巴鲁望远镜(亦称昴星望远镜)对九个遥远星系进行的新观测表明,与银河系周围的卫星星系相比,主星系周围的较小卫星星系群具有重要的相似性和差异性。这表明银河系是一个有点正常的星系,但不是完全正常的。这个结果对于理解我们可以在多大程度上将我们对本地环境的了解应用于宇宙的其余部分非常重要。图1 九个观测到的星系之一(NGC 3338)。这个螺旋星系距离地球约7600万光年,质量类似于银河系天文学家总是试图弄清楚我们在天空中看到的有多少是典型的,有多少是当地独有的。正如研究其他恒星周围行星的能力为我们提供了关于太阳系行星的新见解一样,天文学家现在可以详细观察遥远的星系,并将它们与我们对银河系的了解进行比较。像银河系这样的大型星系被较小的卫星星系所包围。在银河系周围已经探测到50多个卫星星系,远远低于理论上的预期。此外,银河系的卫星星系被发现聚集在一起,而预测表明它们应该均匀分布。由日本国家天文台(NAOJ)的研究人员领导的一个小组使用斯巴鲁望远镜拍摄了九个质量与银河系相似的星系的图像,每个星系距离约5000万至8000万光年。在这些图像中,该小组成功地探测到了93个微弱的小卫星星系的候选者。每个主星系的卫星数量差异很大,但与银河系周围的卫星星系数量相当,这表明银河系的卫星数量是正常的。此外,卫星星系均匀地分布在主要星系周围 匹配预测,但不匹配我们对银河系的了解。图2 部分检测到的卫星星系,大多数卫星星系都是微弱和延伸的NAOJ的研究员Nashimoto(目前是东京大学的JSPS研究员)评论说:“这些结果是统计检查与卫星星系有关的各种问题的宝贵信息。另一方面,一些物体没有被清楚地识别为卫星星系,我们希望通过进一步的观测来识别它们。卫星星系为主星系如何形成提供了线索,因此提高我们对它们的理解有助于我们了解星系的演化,特别是银河系,它创造了地球和生命可能形成的条件。
  • “全球变化下的典型森林生态系统观测与预警”青年科学家项目启动
    5月31日,由中国科学院植物研究所牵头的国家重点研发计划“地球系统与全球变化”重点专项“全球变化下的典型森林生态系统观测与预警”青年科学家项目启动会在北京召开。   该项目是国家重点研发计划“地球系统与全球变化”重点专项2022年度资助项目。项目依托植物所,联合南京农业大学、厦门大学,汇集国内从事森林结构及功能性状与森林生态系统碳循环过程研究的优势力量,聚焦我国典型森林生态系统,通过样方调查、联网观测、多源遥感观测、模型模拟等多种手段,阐明森林生态系统关键结构与功能性状的耦合机制、空间格局及其对气候变化的响应,模拟未来气候变化下我国典型森林生态系统固碳能力的变化趋势。   会上,植物所、科学技术部高技术研究发展中心基础研究项目二处、中国科学院科技促进发展局地球与资源处相关负责人分别致辞。   项目负责人介绍了项目的整体情况,重点汇报了项目的实施方案及已经取得的进展。项目专家组组长、中国科学院院士于贵瑞建议应加强各任务间的联系与协作,更好地为国家“碳中和”战略提供支撑。专家组成员在肯定项目实施方案与前期工作成果的基础上,从结合目前森林台站网络的观测体系优化实验方案、聚焦具体的森林生态系统功能、深入挖掘观测与模型间的联系等方面提出了意见和建议。   中国科学院植物研究所前身为1928年创建的静生生物调查所和1929年成立的北平研究院植物研究所,1950年合并为中国科学院植物分类研究所,1953年改为中国科学院植物研究所。   研究所以整合植物生物学为学科定位,以植物对环境适应的生物学基础为主要研究方向,以绿色高效农业和生态环境的国家需求为重要研究领域,重点在植物系统发育重建和进化、陆地植被/生态系统与全球变化、资源植物分子与发育生物学、植物信号转导与代谢组学、生物多样性保育与可持续利用等方面开展系统的研究。
  • 青海湖鸟岛建成一座大气环境综合性观测塔
    近日,一座综合性大气环境观测塔在青海湖鸟岛景区建成。这是中国科学院地球环境研究所和青海湖景区管理局共同协作,首次在青海湖高寒封闭湖泊流域建成的综合性大气环境观测塔,也是属于国家科技支撑计划《青海湖流域生态和环境治理技术集成与试验示范》项目中的生态环境监测系统大气观测塔。   综合观测塔位于青海湖鸟岛景区,塔高13米,观测平台置于12米水平。并在不同时期进行不同目的和强度样品采集对其进行物理化学分析,解析影响大气变化因子,获得大气环境质量长期变化趋势。通过这些观测研究,分析自然变化、人类活动和生态环境变化之间的相互影响,对进一步查清青海湖流域生态和环境退化的根源、类型及其程度,科学合理地进行生态环境综合治理规划,以及实施可持续发展战略具有重要的科学价值和实践意义。
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